JP7337684B2

JP7337684B2 - 樹脂製フィラーチューブ及びその製造方法

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Publication number: JP7337684B2
Application number: JP2019231090A
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Inventors: 郁也水野; 智之福安; 敦夫宮島
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Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
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Description

本発明は、樹脂製フィラーチューブ及びその製造方法に関するものである。

特許文献１には、燃料タンクの開口穴の外側周縁とフィラーチューブのフランジとを、クランプリングによって固定することが記載されている。燃料タンクの開口穴の内周面とフィラーチューブの外周面との間には、シールするためのＯリングが配置されている。

特許文献２には、樹脂製の燃料タンクの開口穴の外側周縁と樹脂製フィラーチューブのフランジの軸方向端面とが溶着によって接合されることが記載されている。当該樹脂製フィラーチューブの外面は、全長に亘って、最外層材料により成形された最外層を有しており、フランジにおける当該最外層が、燃料タンクに溶着されている。さらに、最外層材料を溶着特性の良好な材料とすることで、溶着面の溶着強度等の性能を高くすることができる。

特許文献３には、燃料タンクの開口穴の外側周縁とフィラーチューブのフランジとを溶着することが記載されている。ここで、当該フィラーチューブのフランジにおける溶着面は、外層材と内層材とが露出しており、外層材と燃料タンクとの溶着が内層材の溶融樹脂にて阻害されないように、内層材よりも外層材を突出させるようにしている。また、フランジの端面に凹溝を設け、内層材が溶融したとしても、溶融した内層材が凹溝に流れ込むことで、溶融した内層材が外層材と燃料タンクとの溶着面に流れ込むことを抑制している。

特許文献４，５，６にも、燃料タンクの開口穴の外側周縁とフィラーチューブのフランジの軸方向端面とが溶着により接合されることが記載されている。

国際公開第２０１０／０１５２９５号特開２０１８－１１８４９８号公報特開２００７－８３５２号公報特開２０１８－６９７８６号公報特開２０１９－１５６０１１号公報特開２００３－１９４３８０号公報

燃料タンクの開口穴の外側周縁と樹脂製フィラーチューブのフランジの軸方向端面とが、溶着によって接合されている場合には、溶着に伴って、溶着面の周囲には、溶融バリが形成される。つまり、溶融バリは、溶着面よりも外周側にはみ出して形成されると共に、溶着面よりも内周側にもはみ出して形成される。

ここで、燃料タンクの開口穴の内周面と樹脂製フィラーチューブの先端筒部との径方向間に僅かな隙間が形成されている。仮に、径方向隙間を大きくすると、樹脂製フィラーチューブと燃料タンクとの位置決め精度に影響を及ぼすおそれがある。そのため、径方向隙間は、大きくすることは望まれない。従って、内周側の溶融バリは、十分な逃げ場が存在しないため、当該溶融バリの存在が溶着面の安定性に影響を与えるおそれがある。

本発明は、溶融バリが溶着面の安定性に影響を与えることなく、溶着面の安定性を向上することができる樹脂製フィラーチューブ及びその製造方法を提供することを目的とする。

（１．樹脂製フィラーチューブ）
樹脂製フィラーチューブは、燃料タンクの開口穴の外側周縁に溶着される樹脂製フィラーチューブであって、最外層材料により成形された最外層、及び、内層材料により成形された１以上の内層を有する筒状本体と、前記筒状本体における前記燃料タンク側の端から径方向外方に向かって且つ全周に亘って張り出し、前記筒状本体と同種の複数層を有し、外面の全てが前記最外層材料により成形され、軸方向の第一端面が前記燃料タンクの前記開口穴の前記外側周縁との溶着面を構成するフランジと、前記フランジの径方向内方の部位から前記樹脂製フィラーチューブの先端側に延在し、外周面のうち前記フランジ側の部位に全周に亘って形成されると共に前記第一端面の溶着に伴う溶融バリを収容する環状凹溝を有する先端筒部とを備え、前記先端筒部の外周面と前記燃料タンクの前記開口穴の内周面との間に、周方向全周に亘って隙間を有し、前記先端筒部の前記環状凹溝の最小外径は、前記先端筒部の最大外径より小さい。

樹脂製フィラーチューブによれば、先端筒部が環状凹溝を有するため、内周側の溶融バリの一部が、当該環状凹溝に収容される。このように、環状凹溝によって、溶融バリの逃げ場が確保されるため、溶融バリが溶着面の安定性に影響を与えることなく、溶着面の安定性を向上することができる。

（２．樹脂製フィラーチューブの製造方法）
樹脂製フィラーチューブの製造方法は、押出機により複数層を有する筒状素材を押し出す工程と、複数の分割金型のそれぞれを前記筒状素材の押出方向に順次移動させながら、前記複数の分割金型により形成される内面に前記筒状素材を密着させることによって、当該内面を転写した外面を有する前記樹脂製フィラーチューブを成形する工程とを備える。

当該製造方法により、上述した樹脂製フィラーチューブを製造することができる。そして、樹脂製フィラーチューブを燃料タンクに溶着する際に、内周側の溶融バリの一部が、環状凹溝に収容される。従って、環状凹溝による上記効果を奏する。

燃料ラインの図である。図１のフィラーチューブの軸方向断面図であり、直線状の状態のフィラーチューブの図である。図２のIII部分の拡大断面図を示し、フィラーチューブのフランジを燃料タンクの開口穴の外側周縁に接触させた状態であって、両者が溶着される前の状態を示す。溶着部位における形状線は、フィラーチューブ及び燃料タンクにおいて溶着前である未変形状態の形状を示す。図２のIII部分の拡大断面図を示し、フィラーチューブのフランジを燃料タンクの開口穴の外側周縁に溶着させた状態を示す。溶着部位における実線は、フィラーチューブ及び燃料タンクにおいて溶着に伴い変形した形状を示す。溶着部位における二点鎖線は、フィラーチューブ及び燃料タンクにおいて溶着前である未変形状態の形状を示す。タンクユニット（燃料タンク、フィラーチューブ、チェックバルブ）の製造方法を示すフローチャートである。フィラーチューブの製造装置を示す平面図である。図６のVII-VII断面図である。押出機のノズルと第二端部の外面（分割金型の内周面）とのギャップを示す図である。

（１．燃料ライン１の構成）
燃料ライン１の構成について図１を参照して説明する。燃料ライン１は、自動車において、給油口１０から燃料タンク２０を介して内燃機関（図示せず）までの経路である。ただし、本例においては、燃料ライン１における、給油口１０から燃料タンク２０までの部分について説明する。

燃料ライン１は、少なくとも、給油口１０、燃料タンク２０、樹脂製のフィラーチューブ３０、及び、チェックバルブ４０を備える。本例では、燃料ライン１は、さらに、ブリーザライン５０を備える。

給油口１０は、自動車の外面付近に設けられ、給油ノズル（図示せず）を挿入可能に構成される。給油口１０は、樹脂又は金属により形成される。給油口１０には、給油キャップが装着されるタイプと、給油キャップが装着されないキャップレスタイプとが存在し、何れも適用することができる。

燃料タンク２０は、熱可塑性樹脂により成形され、ガソリンなどの液体燃料を貯留する。燃料タンク２０は、例えば、複数種の樹脂層により形成されている。燃料タンク２０に貯留された液体燃料は、図示しない内燃機関へ供給され、内燃機関を駆動するために用いられる。燃料タンク２０は、燃料供給用の開口穴２１を備える。燃料供給用の開口穴２１は、例えば、燃料タンク２０の上面や側面等に形成される。

フィラーチューブ３０は、熱可塑性樹脂により成形され、給油口１０と燃料タンク２０とを接続する。フィラーチューブ３０は、配策するために、１以上の屈曲部位を有することが一般的である。フィラーチューブ３０は、１つの部材により形成してもよいし、複数の部材を接合することにより形成してもよい。本例では、フィラーチューブ３０は、１つの部材により形成され、全長に亘って一体に形成される場合を例示する。

フィラーチューブ３０の第一端部３１は、給油口１０の筒部１１に圧入により嵌め込まれる。フィラーチューブ３０の第二端部３２は、燃料タンク２０の外面のうち開口穴２１の外側周縁に溶着される。本例では、第二端部３２の一部が、燃料タンク２０の開口穴２１に挿入されている。

給油口１０に給油ノズルが挿入されて、給油ノズルから液体燃料が供給されることにより、液体燃料がフィラーチューブ３０を通過して燃料タンク２０に貯留される。ここで、燃料タンク２０に液体燃料が満タンになると、フィラーチューブ３０に液体燃料が貯留され、給油ノズルの先端に液体燃料が触れることにより、給油ノズルによる液体燃料の供給が自動的に停止される。

チェックバルブ４０は、燃料タンク２０の開口穴２１近傍に配置されている。チェックバルブ４０は、フィラーチューブ３０の第二端部３２に固定されるようにしてもよいし、フィラーチューブ３０と燃料タンク２０の開口穴２１との間に挟まれることで固定されるようにしてもよい。そして、液体燃料がフィラーチューブ３０から燃料タンク２０に供給される際に、液体燃料がチェックバルブ４０を通過する。この場合、フィラーチューブ３０から燃料タンク２０に液体燃料が供給された場合に、燃料タンク２０内の液体燃料がフィラーチューブ３０側に逆流することが防止される。

ブリーザライン５０は、給油口１０と燃料タンク２０とを接続しており、フィラーチューブ３０と並行に配置される。ブリーザライン５０は、液体燃料がフィラーチューブ３０を介して燃料タンク２０に供給される際に、燃料タンク２０内の燃料蒸気を燃料タンク２０の外に排出するためのラインである。

（２．フィラーチューブ３０の構成の概要）
フィラーチューブ３０の構成の概要について、図２を参照して説明する。フィラーチューブ３０は、異種の熱可塑性樹脂による複数層構造を有する。フィラーチューブ３０は、図２に示すように、筒軸方向の一方端部に形成された第一端部３１、筒軸方向の他方端部に形成された第二端部３２、第一端部３１と第二端部３２とを接続する中間部３３を備える。

第一端部３１は、円筒状に形成されており、給油口１０の筒部１１の外面に対して嵌合されている。第一端部３１は、給油口１０の筒部１１よりも変形しやすく形成されているため、拡径変形した状態で給油口１０の筒部１１に嵌め込まれている。

第二端部３２は、筒状に形成されており、燃料タンク２０の開口穴２１の外側周縁に溶着される。第二端部３２は、筒状本体３２ａから径方向外方に向かって全周に亘って張り出したフランジ３２ｂを備える。フランジ３２ｂが、燃料タンク２０に溶着される。つまり、第二端部３２のフランジ３２ｂは、燃料タンク２０との十分な溶着面積を確保するために機能する。第二端部３２は、さらに、フランジ３２ｂよりもフィラーチューブ３０の先端側に延在した先端筒部３２ｃを備える。先端筒部３２ｃの一部が、燃料タンク２０の開口穴２１に挿入される。先端筒部３２ｃの内周面には、チェックバルブ４０が取り付けられている。

中間部３３は、給油口１０と燃料タンク２０との相対位置、距離、周辺装置のレイアウト等に応じた経路を形成可能とするために、適宜設計されている。本例においては、中間部３３は、非蛇腹状の第一筒部３３ａ、蛇腹部３３ｂ、及び、非蛇腹状の第二筒部３３ｃを備える。第一筒部３３ａは、第一端部３１に接続されており、筒軸方向の途中において予め屈曲形成されている。蛇腹部３３ｂは、第一筒部３３ａに接続されており、任意に屈曲可能な蛇腹筒状に形成されている。第二筒部３３ｃは、蛇腹部３３ｂに接続され、且つ、第二端部３２に接続されている。第二筒部３３ｃは、ほぼ円筒状に形成されている。

なお、上記の他に、フィラーチューブ３０の中間部３３は、例えば、複数の蛇腹部分を備えるようにしてもよいし、全てを蛇腹状としてもよいし、蛇腹部分を１か所も備えないようにしてもよい。また、第一筒部３３ａは、非蛇腹状であって屈曲形成されているが、直線状に形成してもよい。

（３．フィラーチューブ３０の層構成）
フィラーチューブ３０の層構成について、図３を参照して説明する。図３は、図２のIII部分の拡大断面図であって、フィラーチューブ３０の第二端部３２を示す軸方向断面図である。ただし、フィラーチューブ３０の層構成は、全長に亘って同様であるため、フィラーチューブ３０の第二端部３２以外の部位であっても、同様である。つまり、フィラーチューブ３０は、第一端部３１、第二端部３２及び中間部３３の全てにおいて、同様の層構成を有する。

図３に示すように、フィラーチューブ３０は、異種の熱可塑性樹脂による複数層構造を有する。フィラーチューブ３０は、例えば、内層側から順に、最内層６１、内側接着層６２、中間層６３、外側接着層６４、及び、最外層６５を備える。フィラーチューブ３０は、全長に亘って、当該複数層構造を有している。なお、フィラーチューブ３０は、上記５層構造に限られるものではなく、４層以下としてもよいし、６層以上としてもよい。

ここで、最外層６５を除く他の層６１－６４は、総称して、内層と称する。内層６１－６４は、内層材料により成形されており、最外層６５は、最外層材料により成形されている。内層６１－６４は、１以上存在していればよい。本例では、フィラーチューブ３０は、４つの内層６１－６４を有する。以下、各層ついて説明する。

最内層６１は液体燃料（ガソリン）に触れる面であるため、最内層６１の最内層材料（内層材料の１つ）として、耐ガソリン性を有する材料を用いるとよい。また、第一端部３１が給油口１０の筒部１１に圧入された状態において、最内層６１は、給油口１０の筒部１１に対して軸方向の引っ掛かり力（抜け防止力）を有するとよい。この場合、最内層６１の最内層材料には、シール性を有する材料を用いるとよい。最内層６１の最内層材料は、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主体として形成される。ただし、最内層６１は、上記性能を有する材料であれば、他の材料を用いることもできる。

中間層６３は、最内層６１の外周側に配置される。中間層６３の中間層材料（内層材料の１つ）は、例えば、耐燃料透過特性を有する。中間層６３において、耐燃料透過特性を有する中間層材料には、例えば、エチレン－ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）及びポリアミド（ＰＡ）系の何れかを主体とする材料を用いるとよい。ただし、中間層６３は、上記性能を有する材料であれば、他の材料を用いることもできる。

最外層６５は、中間層６３の外周側に配置され、中間層６３を保護する。最外層６５は、フィラーチューブ３０の最外面を形成する。そのため、最外層６５の最外層材料には、例えば、耐衝撃性、耐候性、耐薬品性を有する材料を用いるとよい。この場合、最外層６５において、最外層材料には、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）及びポリアミド（ＰＡ）系の何れかを主体とする材料を用いるとよい。

さらに、本例においては、最外層６５が、燃料タンク２０に溶着される層を構成する。そのため、最外層６５の最外層材料には、燃料タンク２０の外面の材料と溶着特性の良好な材料を用いるとよい。特に、最外層６５の最外層材料には、燃料タンク２０の外面の材料と同種の材料が好適である。ただし、最外層６５は、上記性能を有する材料であれば、他の材料を用いることもできる。

内側接着層６２は、最内層６１の外周面と中間層６３の内周面とを接着する層である。外側接着層６４は、中間層６３の外周面と最外層６５の内周面とを接着する層である。内側接着層６２の内側接着層材料（内層材料の１つ）及び外側接着層６４の外側接着層材料（内層材料の１つ）には、例えば、変性ポリエチレン（変性ＰＥ）を主体とする材料を用いるとよい。ただし、最内層６１及び中間層６３の少なくとも一方が、他方に対する接着性能を有する場合には、内側接着層６２は不要となる。また、中間層６３及び最外層６５の少なくとも一方が、他方に対する接着性能を有する場合には、外側接着層６４は不要となる。

（４．燃料タンク２０の層構成）
燃料タンク２０の層構成について、図３を参照して説明する。図３は、燃料タンク２０の開口穴２１付近の断面図を示している。燃料タンク２０は、異種の熱可塑性樹脂による複数層構造を有する。燃料タンク２０は、例えば、フィラーチューブ３０と同様に、５層構造（最内層、内側接着層、中間層、外側接着層、最外層）を有するようにしてもよい。

図３においては、燃料タンク２０は、３層構造、すなわち、最内層２０ａ、中間層２０ｂ、最外層２０ｃを備える。最内層２０ａ、中間層２０ｂ、及び、最外層２０ｃは、例えば、フィラーチューブ３０の最内層６１、中間層６３、及び、最外層６５のそれぞれと同様に構成されるようにしてもよい。なお、燃料タンク２０は、上記３層構造に限られるものではなく、２層としてもよいし、４層以上としてもよい。

（５．フィラーチューブ３０の第二端部３２の詳細構成）
次に、フィラーチューブ３０の第二端部３２の詳細構成について、図３を参照して説明する。第二端部３２は、筒状本体３２ａ、フランジ３２ｂ、及び、先端筒部３２ｃを備える。

筒状本体３２ａは、筒状に形成されている部分であって、第二端部３２における第一端部３１側及び中間部３３側の部位を構成する。つまり、筒状本体３２ａの一端（図示しないが図３のさらに右側の端部）は、フィラーチューブ３０の中間部３３に接続される。ここで、筒状本体３２ａは、全長に亘って同径の円筒状に形成してもよいし、複数の径を有する筒状に形成してもよいし、テーパ部を有する筒状に形成してもよい。

筒状本体３２ａは、内面から外面に向かって、上述した複数層構造（６１乃至６５）を有する。筒状本体３２ａは、円筒状に形成された部位であって、筒状本体３２ａのうち所定の最小外径Ｄｏａ１を有する最小外径部位３２ａ１を有する。筒状本体３２ａの最小外径部位３２ａ１は、最小内径Ｄｉａ１を有する。

さらに、本例では、筒状本体３２ａは、最小外径部位３２ａ１の軸方向の端から拡径するテーパ部３２ａ２を有する。テーパ部３２ａ２は、最小外径部位３２ａ１よりも第二端部３２の先端側（図３の左側）に位置する。テーパ部３２ａ２は、外面及び内面共に、テーパ状に形成されている。また、筒状本体３２ａは、全長に亘って同一厚みとしてもよいし、厚みを変化させてもよい。例えば、テーパ部３２ａ２は、第二端部３２の先端側に行くに従って厚くなるようにしてもよい。

フランジ３２ｂは、筒状本体３２ａにおける燃料タンク２０側（第二端部３２の先端側）の端から径方向外方に向かって、且つ、全周に亘って張り出している。フランジ３２ｂの外面は、軸方向の第一端面３２ｂ１、第一端面の裏面に位置する第二端面３２ｂ２、外周面３２ｂ３を有する。

第一端面３２ｂ１が、燃料タンク２０の開口穴２１の外側周縁との溶着面を構成する。第一端面３２ｂ１は、フィラーチューブ３０の第二端部３２の中心軸に対して、ほぼ直交する平面状に形成されている。第二端面３２ｂ２は、フィラーチューブ３０の第二端部３２の中心軸に対して、僅かに傾斜したテーパ状に形成されている。外周面３２ｂ３は、ほぼ円筒状に形成されている。

そして、フランジ３２ｂも、内面から外面に向かって、筒状本体３２ａと同種の複数層構造（６１乃至６５）を有する。従って、フランジ３２ｂの外面の全てが、最外層材料により成形されている。つまり、フランジ３２ｂを構成する第一端面３２ｂ１、第二端面３２ｂ２、及び、外周面３２ｂ３は、全て、最外層材料のみにより成形されている。第一端面３２ｂ１における溶着による溶融部位は、最外層材料のみにより構成されている。

フランジ３２ｂの外周面３２ｂ３は、外径Ｄｏｂを有する。ここで、フランジ３２ｂは、第一端面３２ｂ１において燃料タンク２０と溶着する径方向範囲において、全範囲に亘って充填された状態に形成されている。従って、フランジ３２ｂの厚みは、筒状本体３２ａと比べて厚い。そして、本例では、フランジ３２ｂの最大内径Ｄｉｂは、燃料タンク２０の開口穴２１の内径Ｄｉｔよりも小さい。ただし、フランジ３２ｂの対象範囲の大部分が充填されていればよい。この場合、フランジ３２ｂの最大内径Ｄｉｂは、燃料タンク２０の開口穴２１の内径Ｄｉｔよりも僅かに大きくなるようにしてもよい。

先端筒部３２ｃは、フランジ３２ｂの径方向内方の部位から、フィラーチューブ３０の先端側（第二端部３２の先端側）に延在する。先端筒部３２ｃの内周面には、チェックバルブ４０が取り付けられている。先端筒部３２ｃは、内面から外面に向かって、上述した複数層構造（６１乃至６５）を有する。

先端筒部３２ｃの外径は、全長に亘って、燃料タンク２０の開口穴２１の内周面の内径Ｄｉｔより小さく形成されている。つまり、先端筒部３２ｃの外周面と開口穴２１の内周面との間には、周方向全周に亘って隙間を有している。

先端筒部３２ｃは、円筒状に形成された部位であって、先端筒部３２ｃのうち所定の最大外径Ｄｏｃ１を有する最大外径部位３２ｃ１を有する。先端筒部３２ｃの最大外径部位３２ｃ１は、最小内径Ｄｉｃ１を有する。先端筒部３２ｃは、最大外径部位３２ｃ１よりもさらに先端側に、別の円筒部位を有してもよいし、テーパ部を有してもよい。

先端筒部３２ｃは、外周面のうちフランジ３２ｂ側の部位に全周に亘って形成される環状凹溝３２ｃ２を有する。環状凹溝３２ｃ２の軸方向断面は、湾曲凹状に形成されている。環状凹溝３２ｃ２は、フランジ３２ｂの第一端面３２ｂ１との間に段差を有することなく、第一端面３２ｂ１に連続した面を形成する。環状凹溝３２ｃ２の溝幅Ｗｃ２は、燃料タンク２０の開口穴２１の内周面の厚みＷｔよりも小さく形成されている。つまり、環状凹溝３２ｃ２は、燃料タンク２０の開口穴２１の内周面のうち外側に位置する。

先端筒部３２ｃの最大外径Ｄｏｃ１は、筒状本体３２ａの最小外径部位３２ａ１の外径Ｄｏａ１よりも大きい。先端筒部３２ｃの環状凹溝３２ｃ２の最小外径Ｄｏｃ２は、先端筒部３２ｃの最大外径Ｄｏｃ１より小さく、筒状本体３２ａの最小外径部位３２ａ１の外径Ｄｏａ１の同一以上である。本例では、先端筒部３２ｃの環状凹溝３２ｃ２の最小外径Ｄｏｃ２は、筒状本体３２ａの最小外径部位３２ａ１の外径Ｄｏａ１より大きい。

（６．フランジ３２ｂと燃料タンク２０の溶着状態）
次に、フランジ３２ｂの第一端面３２ｂ１と燃料タンク２０の開口穴２１の外側周縁との溶着状態について、図４を参照して説明する。図４に示すように、第一端面３２ｂ１及び開口穴２１の外側周縁が、溶融して接着した状態となる。このとき、第一端面３２ｂ１及び開口穴２１の外側周縁の溶着に伴って、溶融バリが生じる。溶融バリは、溶着面の外周側にはみ出すと共に、溶着面の内周側にはみ出す。

溶着面の外周側は、フランジ３２ｂの外周面３２ｂ３の外側領域であるため、十分に空間を有する。一方、溶着面の内周側は、燃料タンク２０の開口穴２１の内周面と先端筒部３２ｃの外周面との径方向隙間の領域である。ここで、先端筒部３２ｃには、環状凹溝３２ｃ２が形成されている。従って、環状凹溝３２ｃ２は、フランジ３２ｂの第一端面３２ｂ１の溶着に伴う溶融バリを収容する。

このように、先端筒部３２ｃが環状凹溝３２ｃ２を有するため、内周側の溶融バリの一部が、環状凹溝３２ｃ２に収容される。このように、環状凹溝３２ｃ２によって、溶融バリの逃げ場が確保されるため、溶融バリが溶着面の安定性に影響を与えることなく、溶着面の安定性を向上することができる。

（７．タンクユニット（２０，３０，４０）の製造方法）
次に、燃料タンク２０、フィラーチューブ３０、及び、チェックバルブ４０を含むタンクユニット（２０，３０，４０）の製造方法について、図５を参照して説明する。

まず、フィラーチューブ３０を製造する（Ｓ１：「フィラーチューブ製造工程」）。フィラーチューブ３０は、押出成形によって成形される。従って、フィラーチューブ製造工程Ｓ１においては、押出成形によって一次素材３０ａ（図６に示す）を成形し（Ｓ１１）、コルゲート成形によって二次素材３０ｂ（図６に示す）を成形し（Ｓ１２）、最後に二次素材３０ｂを切断することによりフィラーチューブ３０が成形される（Ｓ１３）。なお、フィラーチューブ３０の詳細な製造方法については後述する。

また、燃料タンク２０を準備（製造）する（Ｓ２：「燃料タンク準備工程」）。また、チェックバルブ４０を準備する（Ｓ３：「チェックバルブ準備工程」）。続いて、チェックバルブ４０をフィラーチューブ３０の第二端部３２に取り付ける（Ｓ４：「チェックバルブ取付工程」）。続いて、フィラーチューブ３０の第二端部３２を、燃料タンク２０の開口穴２１の位置（溶着初期位置）に配置する（Ｓ５：「初期位置配置工程」）。続いて、フィラーチューブ３０の第二端部３２のフランジ３２ｂと燃料タンク２０の開口穴２１の外側周縁とを溶着する（Ｓ６：「溶着工程」）。なお、溶着後にチェックバルブ４０を取り付けることができる場合には、ステップＳ４をステップＳ６の後に行うようにしてもよい。

（８．フィラーチューブ３０の製造装置１００の構成）
次に、フィラーチューブ３０を製造するための製造装置１００の構成について、図６及び図７を参照して説明する。フィラーチューブ３０は、図６に示す製造装置１００により製造される。製造装置１００は、押出機１１０と、押出機１１０に連続して配列されたコルゲート成形機１２０と、コルゲート成形機１２０に連続して配列された切断機１３０とを備える。

つまり、押出機１１０により筒状の一次素材３０ａが成形され（図５のＳ１１）、コルゲート成形機１２０により筒状の二次素材３０ｂが成形し（図５のＳ１２）、切断機１３０によりフィラーチューブ３０が成形される（図５のＳ１３）。

押出機１１０は、筒状の一次素材３０ａを押出成形する。一次素材３０ａは、図３に示すような複数層構造（６１乃至６５）を有しており、軸方向に亘って同一の内径及び同一の外径を有する円筒状に形成されている。つまり、一次素材３０ａは、全体として一定の径方向厚みに形成されており、各層も一定の径方向厚みに形成されている。押出機１１０は、押出速度を任意に調整可能である。

コルゲート成形機１２０は、複数の分割金型１２３，１２４のそれぞれを一次素材３０ａの押出方向に順次移動させながら、複数の分割金型１２３，１２４により形成される内面に一次素材３０ａを密着させることによって、当該内面を転写した外面を有するフィラーチューブ３０に相当する二次素材３０ｂを成形する。

コルゲート成形機１２０は、押出機１１０により押出成形された一次素材３０ａの形状を変える部位に適用できる。本例においては、主として、コルゲート成形機１２０は、蛇腹部３３ｂの成形、及び、第二端部３２の成形を行う。なお、コルゲート成形機１２０は、円筒状の部分であっても、一次素材３０ａの外径を変更するように成形することもできる。

コルゲート成形機１２０は、ガイド台１２１、吸引装置１２２、複数の分割金型１２３，１２４、及び、駆動歯車１２５を備える。ガイド台１２１の上面には、長円形状の第一ガイド溝１２１ａと、第一ガイド溝１２１ａの隣に同一形状の第二ガイド溝１２１ｂとが形成される。さらに、ガイド台１２１には、図７に示すように、第一ガイド溝１２１ａ及び第二ガイド溝１２１ｂに連通する連通孔１２１ｃが形成されている。吸引装置１２２は、図７に示すように、ガイド台１２１の連通孔１２１ｃに接続され、連通孔１２１ｃに連通される空間の空気を吸引する。

複数の第一分割金型１２３は、フィラーチューブ３０を軸方向に２つに切断した一方部分を賦形するための金型である。複数の第一分割金型１２３は、ガイド台１２１の第一ガイド溝１２１ａ上に沿って順次移動する。つまり、複数の第一分割金型１２３のそれぞれが順次移動することで、フィラーチューブ３０の半分が形成される。ここで、複数の第一分割金型１２３の各々における上面には、ラック歯が形成される。

また、複数の第二分割金型１２４は、フィラーチューブ３０を軸方向に切断した他方部分を賦形するための金型である。複数の第二分割金型１２４は、ガイド台１２１の第二ガイド溝１２１ｂ上に沿って順次移動する。つまり、複数の第二分割金型１２４のそれぞれが順次移動することで、フィラーチューブ３０の残りの半分が形成される。ここで、複数の第二分割金型１２４の各々における上面には、ラック歯が形成される。

第一分割金型１２３の一部及び第二分割金型１２４の一部には、蛇腹部３３ｂに対応する賦形面を有する。また、第一分割金型１２３の他の一部および第二分割金型１２４の他の一部には、第二端部３２に対応する賦形面を有する。

そして、複数の第一分割金型１２３と複数の第二分割金型１２４とが合わさる金型対のうち押出機１１０側の位置には、押出機１１０のノズル１１１の吐出口が位置する。つまり、一次素材３０ａは、当該位置に位置する金型対１２３，１２４の内周面に吸引されることにより賦形される。

駆動歯車１２５は、複数の第一分割金型１２３及び複数の第二分割金型１２４を移動させるピニオン歯車である。駆動歯車１２５は、複数の第一分割金型１２３と複数の第二分割金型１２４とが合わさる金型対のうち、押出機１１０側に配置される。そして、駆動歯車１２５が、第一分割金型１２３及び第二分割金型１２４に噛合し、駆動歯車１２５が回転駆動することによって、複数の第一分割金型１２３及び複数の第二分割金型１２４が順次移動される。

さらに、駆動歯車１２５の回転速度を変更することにより、複数の分割金型１２３，１２４の移動速度を変更することができる。複数の分割金型１２３，１２４の移動速度を速くすると、押出機１１０のノズル１１１付近に位置する分割金型１２３，１２４に対応する部分のフィラーチューブ３０の径方向厚みが薄くなる。一方、複数の分割金型１２３，１２４の移動速度を遅くすると、押出機１１０のノズル１１１付近に位置する分割金型１２３，１２４に対応する部分のフィラーチューブ３０の径方向厚みが厚くなる。

例えば、フランジ３２ｂに対応する分割金型１２３，１２４の移動速度は、筒状本体３２ａに対応する分割金型１２３，１２４の移動速度より遅い。従って、フランジ３２ｂの径方向厚みを、筒状本体３２ａの径方向厚みよりも厚くすることができる。

ここで、コルゲート成形機１２０から出力される二次素材３０ｂは、軸方向に連続した形状である。つまり、連続した二次素材３０ｂは、複数のフィラーチューブ３０が連結された形状を有する。そこで、切断機１３０が、コルゲート成形機１２０により賦形された連続した二次素材３０ｂを所定長さに切断することにより、個々のフィラーチューブ３０が成形される。

（９．第二端部３２の成形時における作用）
次に、フィラーチューブ３０（二次素材３０ｂ）の第二端部３２の成形時における作用について、図８を参照して説明する。図８には、二次素材３０ｂにおける第二端部３２の外面の形状線を示す。つまり、第二端部３２の外面の形状線は、複数の分割金型１２３，１２４の内周面を表す。また、押出機１１０のノズル１１１の先端を示す。

ここで、図８の矢印にて示すように、成形された二次素材３０ｂ（分割金型１２３，１２４）は、ノズル１１１に対して図の右側に向かって移動する。つまり、二次素材３０ｂの各部の成形順序は、第一端部３１（図２に示す）、中間部３３（図２に示す）、第二端部３２の順となる。第二端部３２の各部の成形順序は、筒状本体３２ａ、フランジ３２ｂ、先端筒部３２ｃの順となる。

また、ノズル１１１の径方向外方の端と、二次素材３０ｂの第二端部３２の外面までのギャップは、次のようになる。筒状本体３２ａの最小外径部位３２ａ１とノズル１１１とのギャップは、Ｇａ１である。フランジ３２ｂの外周面３２ｂ３とノズル１１１とのギャップは、Ｇｂである。先端筒部３２ｃの環状凹溝３２ｃ２とノズル１１１との最小ギャップは、Ｇｃ２である。先端筒部３２ｃの最大外径部位３２ｃ１とノズル１１１とのギャップは、Ｇｃ１である。

一般に、ノズル１１１とのギャップが大きくなった状態が継続されると、エアーをかみ込みやすくなり、真空度が低下するおそれがある。そうすると、成形品の形状精度が低下するおそれがある。

ここで、ノズル１１１とのギャップが最も大きくなる部位は、フランジ３２ｂの外周面３２ｂ３となる。つまり、筒状本体３２ａからフランジ３２ｂへ進むに従って、ギャップが大きくなっているため、真空度が徐々に低下する状態となる。フランジ３２ｂにて真空度が低下した状態で、先端筒部３２ｃが成形されるため、先端筒部３２ｃの形状精度を高精度にできるかが問題となる。

しかし、フランジ３２ｂの直後には、環状凹溝３２ｃ２が存在する。環状凹溝３２ｃ２とのギャップＧｃ２は、先端筒部３２ｃの最大外径部位３２ｃ１とのギャップＧｃ１より小さい。従って、フランジ３２ｂの部位で真空度が低下した後において、環状凹溝３２ｃ２とのギャップＧｃ２を小さくすることができるため、真空度の低下が継続されることを抑制できる。

環状凹溝３２ｃ２において、真空度を十分に高くすることができるため、その後の先端筒部３２ｃの最大外径部位３２ｃ１の成形において、真空度の低下が継続されることはない。従って、先端筒部３２ｃの成形精度を高くすることができる。

１：燃料ライン、１０：給油口、２０：燃料タンク、２１：開口穴、３０：フィラーチューブ、３０ａ：一次素材（筒状素材）、３０ｂ：二次素材、３１：第一端部、３２：第二端部、３２ａ：筒状本体、３２ａ１：最小外径部位、３２ａ２：テーパ部、３２ｂ：フランジ、３２ｂ１：第一端面、３２ｂ２：第二端面、３２ｂ３：外周面、３２ｃ：先端筒部、３２ｃ１：最大外径部位、３２ｃ２：環状凹溝、３３：中間部、４０：チェックバルブ、６１－６４：内層、６５：最外層、１００：製造装置、１１０：押出機、１１１：ノズル、１２０：コルゲート成形機、１２３，１２４：分割金型、１３０：切断機

Claims

燃料タンクの開口穴の外側周縁に溶着される樹脂製フィラーチューブであって、
最外層材料により成形された最外層、及び、内層材料により成形された１以上の内層を有する筒状本体と、
前記筒状本体における前記燃料タンク側の端から径方向外方に向かって且つ全周に亘って張り出し、前記筒状本体と同種の複数層を有し、外面の全てが前記最外層材料により成形され、軸方向の第一端面が前記燃料タンクの前記開口穴の前記外側周縁との溶着面を構成するフランジと、
前記フランジの径方向内方の部位から前記樹脂製フィラーチューブの先端側に延在し、外周面のうち前記フランジ側の部位に全周に亘って形成されると共に前記第一端面の溶着に伴う溶融バリを収容する環状凹溝を有する先端筒部と、
を備え、
前記先端筒部の外周面と前記燃料タンクの前記開口穴の内周面との間に、周方向全周に亘って隙間を有し、前記先端筒部の前記環状凹溝の最小外径は、前記先端筒部の最大外径より小さい、
樹脂製フィラーチューブ。
前記筒状本体は、所定の最小外径を有する最小外径部位を有し、
前記先端筒部の最大外径は、前記筒状本体の前記最小外径部位の外径よりも大きく、
前記先端筒部の前記環状凹溝の最小外径は、前記筒状本体の前記最小外径部位の外径と同一以上であり、前記先端筒部の最大外径より小さい、請求項１に記載の樹脂製フィラーチューブ。
前記環状凹溝は、前記フランジの前記第一端面との間に段差を有することなく、前記第一端面に連続した面を形成する、請求項１又は２に記載の樹脂製フィラーチューブ。
前記環状凹溝の溝幅は、前記燃料タンクの前記開口穴の内周面の厚みよりも小さく形成されている、請求項１－３の何れか１項に記載の樹脂製フィラーチューブ。
前記先端筒部の外径は、全長に亘って、前記燃料タンクの前記開口穴の内周面の内径より小さく形成されている、請求項１－４の何れか１項に記載の樹脂製フィラーチューブ。
前記第一端面における溶着による溶融部位は、前記最外層材料のみにより構成される、請求項１－５の何れか１項に記載の樹脂製フィラーチューブ。
請求項１－６の何れか１項に記載の樹脂製フィラーチューブの製造方法であって、
押出機により複数層を有する筒状素材を押し出す工程と、
複数の分割金型のそれぞれを前記筒状素材の押出方向に順次移動させながら、前記複数の分割金型により形成される内面に前記筒状素材を密着させることによって、当該内面を転写した外面を有する前記樹脂製フィラーチューブを成形する工程と、
を備える、樹脂製フィラーチューブの製造方法。