KR20220157562A - 차량용 플라스틱 연료탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 플라스틱 연료탱크에 관한 것으로, 플라스틱 배플(2)이 열융착으로 결합되는 구조에서 배플융착면(321)에 벌집모양의 융착돌기(330)가 형성됨에 따라 탱크융착부(110)가 벌집모양의 융착돌기(330)를 커버링하면서 배플융착면(321)과 면접촉을 이루도록 열융착 결합되고, 배플융착부(320)의 테두리에 수지채움홈(340)이형성됨에 따라 돌기부(120)의 측면부(121)가 수지채움홈(340)으로 채워지면서 배플융착부(320)의 테두리를 감싸도록 결합되는 것이다.

Description

차량용 플라스틱 연료탱크{PLASTIC FUEL TANK FOR VEHICLE}

본 발명은 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 차량용 플라스틱 연료탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱 배플과의 결합력이 강화된 차량용 플라스틱 연료탱크에 관한 기술이다.

일반적으로 엔진을 구비한 차량은 연료를 보관할 수 있는 연료탱크가 구비되어 있는 바, 연료탱크는 보통 그 재질이 스틸(steel)인 것과 플라스틱(plastic) 인 것이 있으며, 최근에는 중량감소 및 연비향상을 위해 플라스틱 연료탱크의 사용이 증가하고 있다.

플라스틱 연료탱크는 크게 용융 공정, 압출 공정, 블로우 공정을 통해서 제작되는 바, 상기 용융 공정은 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 용융수지로 녹이는 공정이고, 상기 압출 공정은 용융수지를 C형, 트윈 시트(twinsheet), 원통모양 등의 패리슨(parison)으로 압출 성형하는 공정이며, 상기 블로우 공정은 패리슨을 금형에 넣고 패리슨의 내부로 고압의 에어를 불어넣어서 패리슨을 연료탱크의 형상으로 성형하는 공정이다. 블로우 공정을 하기 전에 미리 제작된 플라스틱 배플을 패리슨의 내부로 위치시킨 다음 블로우 공정을 진행하게 되는 바, 이에 따라 블로우 공정이 진행되는 과정에서 패리슨과 플라스틱 배플이 서로 융착 결합됨에 따라 플라스틱 배플이 열융착으로 일체로 결합된 플라스틱 연료탱크가 제작된다.

한편, 블로우 공정을 통해서 제작된 플라스틱 연료탱크는 이후 냉각 공정을 거치게 되고, 냉각 공정시 전체적인 외형이 미세하게 수축되는 치수 변화가 발생하게 되는 바, 이때 플라스틱 배플의 결합력이 견고하지 못하면 플라스틱 연료탱크와의 결합력이 약화됨에 따라 결과적으로 불량률이 높아지는 문제가 발생하게 된다.

또한, 플라스틱 배플의 결합력이 견고하지 못하면 연료 주입시 플라스틱 연료탱크의 내부압력이 고압이 될 때 플라스틱 배플이 플라스틱 연료탱크로부터 분리되는 문제도 발생하게 된다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

대한민국등록특허공보 10-1690027호

본 발명은, 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 차량용 플라스틱 연료탱크로서, 플라스틱 배플과의 결합력 강화를 도모해서 플라스틱 배플의 융착불량에 따른 플라스틱 연료탱크의 품질문제를 없앨 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 차량용 플라스틱 연료탱크에있어서, 상기 플라스틱 배플에서 플라스틱 연료탱크와 열융착으로 결합되는 배플융착면에는 벌집모양의 융착돌기가 돌출 형성되고; 상기 플라스틱 연료탱크의 탱크융착부는 벌집모양의 융착돌기를 커버링하면서 배플융착면과 면접촉을 이루도록 열융착 결합된 것을 특징으로 한다.

상기 배플융착면의 테두리에는 수지채움홈이 형성되고; 상기 배플융착면이 탱크융착부에 열융착으로 결합시 수지채움홈으로 탱크융착부의 수지가 채워져서 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 수지채움홈은 배플융착면의 테두리를 따라 원형으로 연결된 원형홈인 것을 특징으로 한다.

상기 수지채움홈은 배플융착면의 테두리를 따라 원형으로 연결된 원형홈으로 형성되면서 복층으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 탱크융착부의 둘레를 따라 탱크의 내부를 향해 돌출된 돌기부가 형성되고; 상기 돌기부의 측면부가 수지채움홈으로 채워지면서 배플융착면의 테두리를 감싸도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 탱크융착부의 돌기부는 배플융착면이 탱크융착부에 열융착으로 결합될 때에 공구가 탱크의 외측에서 탱크를 가압함에 따라 형성되고; 상기 돌기부로 인해서 탱크의 외부로 개방된 돌기홈이 형성되고; 상기 돌기홈에서 수지채움홈과 마주 대하는 일측면에는 수지채움홈쪽으로 파여진 오목홈부가 형성되고; 상기 오목홈부로 인해서 돌기부의 측면부가 수지채움홈으로 최대한 많이 채워져서 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 플라스틱 연료탱크의 구조에서 배플융착면에 벌집모양의 융착돌기가 형성되고, 탱크융착부가 벌집모양의 융착돌기를 커버링하면서 배플융착면과 면접촉을 이루도록 열융착 결합되는 구조로, 탱크융착부와 배플융착부의 접촉면적을 크게 증가시킬 수 있게 됨에 따라 탱크융착부와 배플융착부의 결합력 강화 및 플라스틱 배플의 결합력을 크게 강화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 플라스틱 배플의 융착불량에 따른 플라스틱 연료탱크의 품질문제를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배플융착부의 테두리에 수지채움홈이 형성되고, 배플융착면이 탱크융착부에 열융착으로 결합될 때에 돌기부의 측면부가 수지채움홈으로 채워지면서 배플융착부의 테두리를 감싸도록 결합이 되는 구조로, 이를 통해 탱크융착부와 배플융착부의 결합력을 강화시킬 수 있게 되고, 더 나아가 플라스틱 배플의 결합력을 크게 강화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 플라스틱 연료탱크의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 배플발의 사시도,
도 3은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 4는 도 3에서 탱크융착부의 돌기부를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량용 플라스틱 연료탱크에 대해 살 펴보기로 한다.

차량용 플라스틱 연료탱크는 크게 용융 공정, 압출 공정 및 블로우 공정을 통해서 제작되는 바, 상기 용융 공정 은 플라스틱 소재를 고온으로 가열해서 용융수지로 녹이는 공정이고, 상기 압출 공정은 용융수지를 C형 또는 트 윈 시트(twin sheet) 또는 원통모양 중 어느 하나의 패리슨(parison)으로 압출 성형하는 공정이며, 상기 블로우 공정은 패리슨을 금형에 넣고 패리슨의 내부로 고압의 에어를 불어넣어서 패리슨을 연료탱크의 형상으로 성형하 는 공정이다.

블로우 공정을 하기 전에 미리 제작된 플라스틱 배플을 패리슨의 내부로 위치시킨 다음 블로우 공정을 진행하게 되는 바, 이에 따라 블로우 공정이 진행되는 과정에서 패리슨과 플라스틱 배플이 서로 융착 결합됨에 따라 플라 스틱 배플이 열융착으로 일체로 결합된 플라스틱 연료탱크가 제작된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 플라스틱 연료탱크(1)의 내부에 플라스틱 배플(2)이 열융착으로 결합된다. 플라스틱 연료탱크(1)에서 플라스틱 배플(2)이 열융착으로 결합되는 부위는 탱크융착부(110)가 되고, 상기 탱크 융착부(110)는 플라스틱 연료탱크(1)의 표면이 플라스틱 연료탱크(1)의 내측으로 오목하게 들어가도록 형성된 홈이 된다.

상기 탱크융착부(110)의 둘레를 따라 돌기부(120)가 형성되는데, 상기 돌기부(120)는 탱크융착부(110)보다 플라 스틱 연료탱크(1)의 내측으로 더 돌출되도록 형성된다. 플라스틱 배플(2)은 연료유동을 경감시키도록 배플역할을 하는 플레이트 형상의 배플몸체(200), 및 상기 배플몸 체(200)와 결합되고 플라스틱 연료탱크(1)와 열융착으로 결합되는 다수개의 배플발(300)로 구성된다.

상기 배플발(300)은 배플몸체(200)와 분리 가능하게 결합되는 로드부(310), 및 상기 로드부(310)의 양단에 위치해서 연료탱크(1)와 열융착으로 결합되는 배플융착부(320)를 포함한다.

상기 배플융착부(320)는 소정 두께를 구비한 원판모양으로 형성되고 도시상태에서 상하측을 향하는 윗면과 아랫 면이 플라스틱 연료탱크(1)의 탱크융착부(110)와 열융착으로 결합되는 배플융착면(321)이 된다. 본 발명에 따라 플라스틱 연료탱크(1)와 플라스틱 배플(2)의 결합력 강화를 위해 배플융착면(321)에는 벌집모양 의 융착돌기(330)가 돌출 형성되고, 상기 플라스틱 연료탱크(1)의 탱크융착부(110)는 벌집모양의 융착돌기(33 0)를 커버링하면서 배플융착면(321)과 면접촉을 이루도록 열융착 결합된다.

종래에는 배플융착면에 융착돌기가 형성되지 않은 구조이고, 이로 인해 배플융착면이 플라스틱 연료탱크의 탱크 융착부와 단순히 면접촉형식으로 열융착 결합되는 구조였는 바, 이와 같은 단순한 면접촉 결합구조는 접촉면적 의 감소 및 들뜸현상으로 인해 플라스틱 배플(2)의 결합력이 감소하는 단점이 있다. 또한, 배플융착면에 형성된 융착돌기가 엠보싱(embossing)과 같은 단순한 돌기(원형돌기)인 것도 있지만, 이와 같은 단순한 돌기모양도 플라스틱 배플(2)의 결합력을 강화시키기에는 다소 부족한 면이 있는 바, 따라서 플라 스틱 배플이 플라스틱 연료탱크로부터 쉽게 분리되는 문제가 발생한다.

본 발명은 배플융착면(321)에 벌집모양의 융착돌기(330)가 형성된 구조로, 벌집모양의 융착돌기(330)는 배플융 착면에 융착돌기가 형성되지 않은 구조나 또는 엠보싱(embossing)과 같은 단순한 돌기(원형돌기)가 형성된 구조 와 대비하여 볼 때, 탱크융착부(110)와의 접촉면적을 크게 증가시킬 수 있게 되는 바, 이를 통해 플라스틱 배플 (2)의 열융착 결합시 플라스틱 연료탱크(1)와의 결합력 강화를 도모할 수 있게 됨으로써 플라스틱 배플(2)의 융 착불량에 따른 플라스틱 연료탱크의 품질문제를 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 배플융착면(321)을 구비한 배플융착부(320)의 테두리에는 수지채움홈(340)이 형성되는데, 상기 배플융착 면(321)이 탱크융착부(110)에 열융착으로 결합될 때에 수지채움홈(340)으로 탱크융착부(110)의 수지가 채워져서 결합되는 바, 이를 통해 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 결합력을 강화시킬 수 있게 되고, 더 나아가 플 라스틱 배플(2)의 결합력을 강화시킬 수 있게 된다. 상기 수지채움홈(340)은 배플융착면(321)을 구비한 배플융착부(320)의 테두리를 따라 원형으로 연결된 원형홈으 로 형성되고, 또한 원형홈이 복층으로 형성된 구조가 된다,

수지채움홈(340)이 배플융착부(320)의 테두리를 따라 원형으로 연결된 원형홈으로 형성되면 배플융착부(320)의 전체 둘레를 따라 균일하게 결합력 강화를 도모할 수 있게 되고, 또한 원형홈이 복층으로 형성됨에 따라 단층구 조에 비해 한층 더 결합력을 강화시킬 수 있는 장점이 있다.

플라스틱 연료탱크(1)에는 탱크융착부(110)의 둘레를 따라 탱크의 내부를 향해 돌출된 돌기부(120)가 형성되는 데, 상기 돌기부(120)의 측면부(121)가 수지채움홈(340)으로 채워지면서 배플융착면(321)을 구비한 배플융착부 (320)의 테두리를 감싸도록 결합이 된다.

배플융착부(320)가 탱크융착부(110)에 열융착으로 결합시 돌기부(120)의 측면부(121)가 수지채움홈(340)으로 채 워지면서 배플융착부(320)의 테두리를 감싸도록 결합이 되면, 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 결합력을 크게 강화시킬 수 있게 되고, 더 나아가 플라스틱 배플(2)의 결합력을 강화시킬 수 있게 된다.

상기 탱크융착부(110)의 돌기부(120)는 배플융착면(320)이 탱크융착부(110)에 열융착으로 결합될 때에 공구 (400)가 탱크의 외측에서 탱크를 가압함에 따라 형성되는데(화살표 F1), 상기 공구(400)는 유압실린더가 될 수 있고, 상기 돌기부(120)로 인해서 탱크의 외부로 개방된 돌기홈(130)이 형성되고, 상기 돌기홈(130)에서 수지채 움홈(340)과 마주 대하는 일측면에는 수지채움홈(340)쪽으로 파여진 오목홈부(131)가 형성되고, 상기 오목홈부 (131)로 인해서 돌기부(120)의 측면부(121)가 수지채움홈(340)으로 최대한 많이 채워져서 결합이 되는 구조이고, 이를 통해서 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 결합력 강화 및 플라스틱 배플(2)의 결합력을 크 게 강화시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 플라스틱 배플(2)이 열융착으로 결합된 플라스틱 연료탱크 (1)의 구조에서 배플융착면(321)에 벌집모양의 융착돌기(330)가 형성되고, 탱크융착부(110)가 벌집모양의 융착 돌기(330)를 커버링하면서 배플융착면(321)과 면접촉을 이루도록 열융착 결합되는 구조로, 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 접촉면적을 크게 증가시킬 수 있게 됨에 따라 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 결합력 강화 및 플라스틱 배플(2)의 결합력을 크게 강화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 플라스틱 배플(2)의 융착불량에 따른 플라스틱 연료탱크의 품질문제를 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 배플융착부(320)의 테두리에 수지채움홈(340)이 형성되고, 배플융착면(321)이 탱크융착부(11 0)에 열융착으로 결합될 때에 돌기부(120)의 측면부(121)가 수지채움홈(340)으로 채워지면서 배플융착부(320)의 테두리를 감싸도록 결합이 되는 바, 이를 통해 탱크융착부(110)와 배플융착부(320)의 결합력을 강화시킬 수 있 게 되고, 더 나아가 플라스틱 배플(2)의 결합력을 크게 강화시킬 수 있는 장점이 있다. 본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통 상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 플라스틱 연료탱크
2 - 플라스틱 배플
110 - 탱크융착부
120 - 돌기부
121 - 측면부
130 - 돌기홈
131 - 오목홈부
200 - 배플몸체
300 - 배플발
310 - 로드부
320 - 배플융착부
321 - 배플융착면
330 - 융착돌기
340 - 수지채움홈

Claims (1)

1. 플라스틱 배플이 열융착으로 결합된 차량용 플라스틱 연료탱크에 있어서,
   상기 플라스틱 배플에서 플라스틱 연료탱크와 열융착으로 결합되는 배플융착면에는 벌집모양의 융착돌기가 돌출형성되고;
   상기 플라스틱 연료탱크의 탱크융착부는 벌집모양의 융착돌기를 커버링하면서 배플융착면과 면접촉을 이루도록열융착 결합되고;
   상기 배플융착면의 테두리에는 수지채움홈이 형성되고;
   상기 배플융착면이 탱크융착부에 열융착으로 결합시 수지채움홈으로 탱크융착부의 수지가 채워져서 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라스틱 연료탱크.

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