JP7445792B2 - 燃料タンク - Google Patents

Description

本発明は、燃料タンクに関する。

樹脂製の燃料タンクを成形する際、一対の成形型の間に内蔵部品を挿入し、パリソンの内面に内蔵部品を固定又は溶着させる燃料タンクの製造方法が知られている（特許文献１参照）。内蔵部品は、例えば、支柱、バルブ等の部品とこれらが配置されたキャリア部とで構成されている。例えば、特許文献１に係る発明では、キャリア部に支柱等を配置した後、ロボットアームを用いてキャリア部を一対の成形型の間に搬送し、型締めして成形している。

特開２０１８－１８７８５３号公報

特許文献１に係る発明では、キャリア部に支柱を配置しているが、例えば、キャリア部と支柱との間に隙間があると、搬送時に支柱が傾いてしまい、傾いたまま固定されてしまうおそれがある。これにより、接合強度が低下したり、接合不良が発生したりするという問題がある。

そこで本発明は、成形精度を高めることができる燃料タンクを提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明は、内蔵部品を有する燃料タンクであって、前記内蔵部品は、複数の嵌合部を有する剛体であるキャリア部と、前記複数の嵌合部のそれぞれに嵌合される被嵌合部を有する複数の支柱と、を備え、前記支柱の被嵌合部は、高さ方向に離間して形成された上部接触面及び下部接触面を有し、前記キャリア部の嵌合部は、前記支柱との嵌合時に前記上部接触面と前記下部接触面との間に入りこみ、前記上部接触面と前記下部接触面とが離間する方向に付勢力を生じさせる付勢部を有することを特徴とする。

本発明によれば、付勢部の付勢力によってキャリア部に対して支柱が傾くのを抑制することができる。これにより、燃料タンクの成形精度を高めることができる。

また、前記付勢部に仮係止リブを設けるとともに、前記被嵌合部に仮係合部をそれぞれ設け、前記仮係止リブと前記仮係合部とが仮係合する一方、前記支柱と前記キャリア部との間に相対変位が生じた場合に仮係合が解かれ、両者の相対変位を許容する仮係合構造を有することが好ましい。

燃料タンクを成形する際、パリソンが硬化して成形後収縮が発生するため、燃料タンクに対して支柱がずれて固定されてしまうおそれがある。
しかし、本発明によれば、支柱とキャリア部とが相対変位するため、成形後収縮に応じて支柱の位置も追従して摺動することができる。また、仮係合構造を備えることで、嵌合部と支柱との間の位置決めをすることができる。これにより、各支柱の摺動距離がコントロールし易くなり、成形精度をより高めることができる。

また、前記嵌合部の付勢部は、基部から高さ方向に延設された板ばねであることが好ましい。

本発明によれば、付勢部を簡易に構成することができる。

本発明によれば、成形精度の高い燃料タンクを提供することができる。

第一実施形態に係る燃料タンクの外観斜視図である。 第一実施形態に係る内蔵部品による燃料タンクの成形後収縮の吸収を説明する図である。 第一実施形態に係る内蔵部品の外観斜視図である。 第一実施形態に係る内蔵部品の上面図であって支柱を取り外した状態を示す上面図である。 第一実施形態に係る支柱の斜視図である。 第一実施形態に係る摺動可能嵌合部に支柱の被嵌合部を嵌合させた状態を示す斜視図である。 図６の上面図である。 図６の下面図である。 第一実施形態の成形後収縮時における支柱の動きを説明する図である。 第一実施形態に係る摺動可能嵌合部への支柱の組付けを説明する図である。 図１０の組付け時に誤組が生じた場合を説明する図である。 図１０の上面図である。 図１０の下面図である。 第一実施形態に係る固定嵌合部の斜視図である。 図１４の上面図である。 第一実施形態に係る固定嵌合部への支柱の組付けを説明する図である。 図１６の組付け時に誤組が生じた場合を説明する図である。 図１７の上面図である。 第二実施形態に係る内蔵部品の外観斜視図である。 第二実施形態に係る支柱の斜視図である。 第二実施形態に係る摺動可能嵌合部への支柱の組付けを説明する分解斜視図である。 第二実施形態に係る摺動可能嵌合部に支柱の被嵌合部を嵌合させた状態を示す斜視図である。 図２２の上面図である。 図２２のXXIV－XXIV矢視図である。 第二実施形態に係る固定嵌合部に支柱の被嵌合部を嵌合させた状態を示す上面図である。 支柱が摺動した後の状態を示す図２２のXXIV－XXIV矢視図である。

［第一実施形態］
以下、本発明の第一実施形態（本実施形態）を説明する。ただし、本発明は以下の内容及び図示の内容になんら限定されず、本発明の効果を著しく損なわない範囲で任意に変形して実施できる。本発明は、異なる実施形態同士を組み合わせて実施できる。以下の記載において、異なる実施形態において同じ部材については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。また、同じ機能のものについては同じ名称を使用し、重複する説明は省略する。

図１は、第一実施形態に係る燃料タンク１の外観斜視図である。燃料タンク１は、図示の例では、Ｘ方向を幅、Ｙ方向を奥行、Ｚ方向を高さとする箱型に構成される。燃料タンク１は、例えば自動車用であり、ガソリン、軽油等の燃料を収容できる。燃料タンク１は、給油ポンプ（図示しない）を設置可能な開口２を備える。給油ポンプにより、燃料タンク１に収容された燃料をエンジン（図示しない）に送液できる。

燃料タンク１は、内蔵部品１０（後記する）を内部に有する。内蔵部品１０は、例えば燃料タンク１のブロー成形時に、燃料タンク１の内部に配置できる。即ち、円筒状のパリソン（図示しない）の内部に、又は、シート状の一対のパリソンの間に内蔵部品１０を配置した状態でパリソンを成形及び冷却することで、内蔵部品１０を燃料タンク１の内部に配置できる。

内蔵部品１０は、ブロー成形後の冷却時に生じる燃料タンク１の成形後収縮を吸収したり、使用時に生じる燃料タンク１の内部の正圧又は負圧に起因する膨張又は収縮を吸収したり、波消しを行うものである。成形後収縮について図２及び図３を参照しながら説明する。

図２は、第一実施形態に係る内蔵部品１０による燃料タンク１の成形後収縮の吸収を説明する図である。図２では、図示の便宜上、燃料タンク１の内部を可視化して示している。内蔵部品１０の具体的構成については図３以降を参照しながら後記する。内蔵部品１０は、複数の嵌合部１５に嵌められた各支柱１２の上面１２ａ及び下面（図示しない）によって、燃料タンク１の構成材料であるパリソン（図示しない）に固着される。従って、パリソンの冷却により生じる成形後収縮時、支柱１２には燃料タンク１の収縮方向に力が作用する。

成形後収縮は、通常、相似変形である。このため、摺動（移動）可能な支柱１２（後記する摺動可能嵌合部１３に嵌合した支柱１２）には、固定された支柱１２（後記する固定嵌合部１４に嵌合した支柱１２）に向かう力が作用する。この力の方向は、図２上図において黒矢印で示す。長さＬ１の成形後収縮に起因して支柱１２に力が作用したとき、摺動可能な支柱１２は、固定された一つの支柱１２に向かって摺動する。摺動後の内蔵部品１０が図２下図である。

このように、摺動可能な支柱１２が固定された支柱１２に向かって摺動することで、相似変形に対応する成形後収縮を吸収でき、成形後収縮に起因する支柱１２の燃料タンク１
の内壁からの剥離又は脱離を抑制できる。この結果、成形後収縮後においても燃料タンク１の内部に内蔵部品１０を保持でき、内蔵部品１０による使用時等の燃料タンク１の変形を抑制できる。

図３は、第一実施形態に係る内蔵部品１０の外観斜視図である。内蔵部品１０は、キャリア部１１と、支柱１２と、摺動可能嵌合部１３と、固定嵌合部１４とを備える。例えば、ＸＹ平面上において一番大きな変位を有する摺動可能嵌合部１３の支柱１２と、固定嵌合部１４の支柱１２との間は距離は長さＬ２である。なお、支柱１２，１２の間の距離は、柱状の支柱１２の中心Ｐ０，Ｐ０間の距離をいう。支柱１２，１２の間の距離は、図示の例では一部同じであり一部異なっているが、全て同じでもよく全て異なってもよい。

キャリア部１１は、嵌合部１５を有する剛体である。嵌合部１５は、被嵌合部３０（図５）が嵌合するものである。キャリア部１１を剛体で構成することで、燃料タンク１の成形後収縮時に伴うキャリア部１１の変形を抑制できる。また、内蔵部品１０を燃料タンク１内に配置するとき、内蔵部品１０の撓みを抑制できるため、内蔵部品１０を精度良く燃料タンク１の内部に配置できる。嵌合部１５は、複数備えられ、図示の例では７つであるが、２つ以上６つ以下でもよく、８つ以上でもよい。

キャリア部１１は、図示の例では、Ｘ方向及びＹ方向の双方に延在する枠状に構成される。枠状に構成することで、キャリア部１１の剛性を向上できる。キャリア部１１は、例えばポリエチレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂により構成される。キャリア部１１の形状について、図４を参照しながら説明する。

図４は、第一実施形態に係る内蔵部品１０の上面図であって支柱１２を取り外した状態を示す。内蔵部品１０、より具体的には嵌合部１５は、摺動可能嵌合部１３及び固定嵌合部１４を備える。摺動可能嵌合部１３は、燃料タンク１（図１）の成形後収縮に伴ってキャリア部１１の嵌合部１５（ここでは摺動可能嵌合部１３）に対して支柱１２（図３、図５）の被嵌合部３０（図３、図５）が摺動可能に嵌合されるものである。本明細書において、成形後収縮時における支柱１２の摺動方向を摺動可能方向と定義する。摺動可能方向は、図４において黒矢印で示す方向である。摺動可能嵌合部１３は少なくとも１つ備えられ、図示の例では６つであるが、２つ以上５つ以下でもよく、７つ以上でもよい。

固定嵌合部１４は、キャリア部１１の嵌合部１５（ここでは固定嵌合部１４）に対して支柱１２（図３、図５）の被嵌合部３０（図３、図５）が摺動不能に嵌合されるものである。固定嵌合部１４は、図示の例では１つのみ備えられる。図４には、固定嵌合部１４に嵌合される支柱１２が簡略化して図示される。点Ｐは支柱１２の軸中心である。

図４において黒矢印で示すように、少なくとも１つ（１つでもよい）の摺動可能嵌合部１３の摺動可能方向が、固定嵌合部１４に向かう方向とされる。図示の例では、複数の摺動可能嵌合部１３のそれぞれの摺動可能方向は、固定嵌合部１４に嵌合された被嵌合部３０（図３、図５）を備える支柱１２（図３、図５）における点Ｐを通る。摺動可能方向を固定嵌合部１４に向かう方向にすることで、成形後収縮を吸収できる。

摺動可能嵌合部１３は、摺動可能方向の一方側又は他方側の少なくとも何れかの側が開放される。開放側には、開放部２１が形成される。何れかの側を開放することで、空いている側から支柱１２の被嵌合部３０（図３、図５）を摺動可能嵌合部１３に嵌めることができる。図示の例では、摺動可能嵌合部１３において固定嵌合部１４とは反対側が開放され、開放部２１が形成される。このようにすることで、成形後収縮によって図４において黒矢印で示す方向に被嵌合部３０が摺動しても、開放部２１からの被嵌合部３０の脱落を抑制できる。

図５は、第一実施形態に係る支柱１２の斜視図である。図示の例では、支柱１２は、摺動可能嵌合部１３及び固定嵌合部１４の全ての嵌合部１５に嵌合可能であるが、例えば、摺動可能嵌合部１３に嵌合する支柱１２の形状と、固定嵌合部１４に嵌合する支柱１２の形状とが異なってもよい。

支柱１２は、円柱状に構成された支持柱１７と、被嵌合部３０とを備える。被嵌合部３０は、キャリア部１１の複数の嵌合部１５それぞれに嵌合されるものである。被嵌合部３０の＋Ｚ方向及び－Ｚ方向には、それぞれ同じ形状の支持柱１７が延在する。被嵌合部３０は、四隅に切り欠き部３６を備える矩形又は略矩形の平板３１を有する。被嵌合部３０は、四辺のうちの対向する二辺に切り欠き部３２（一方の辺の形成された切り欠き部３２のみを図示）を備える矩形又は略矩形の平板３３を有する。ここでいう略矩形とは、厳密な矩形ではないものの、上面視で概ね矩形の形状をいう。具体的には例えば、角を直角とせずに、例えば面取りによってＲ形状にした形状である。

被嵌合部３０は、挟持部３５を備える。挟持部３５は、対向して配置された一対の平板３１，３３を含む平板群３４による挟持によって嵌合部１５（図２）に嵌合するものである。挟持部３５は、一対の平板３１，３３間に、いずれも図６に示すように、開放部２１のＸ方向の長さＬ３及びＺ方向の長さＬ４と同じ寸法を有する角柱１８を備える。

図６は、第一実施形態に係る摺動可能嵌合部１３に支柱１２の被嵌合部３０を嵌合させた状態を示す斜視図である。開放部２１のＸ方向の長さ（幅）は長さＬ３である。摺動可能嵌合部１３のＸ方向の長さ（挟持部３５が挟持される部分）は、摺動可能嵌合部１３のＹ方向全域において長さＬ３である。開放部２１のＺ方向の長さ（高さ）は長さＬ４である。摺動可能嵌合部１３のＺ方向の長さ（挟持部３５が挟持される部分）も、長さＬ４である。従って、開放部２１を通じて被嵌合部３０を摺動可能嵌合部１３に挿入することで、被嵌合部３０を摺動可能嵌合部１３に嵌合できる。

摺動可能嵌合部１３は、開放部２１が形成された開放側への被嵌合部３０の摺動を規制する摺動規制部材４１を備える。摺動規制部材４１を備えることで、摺動可能嵌合部１３に嵌められた被嵌合部３０が開放部２１から脱落することを抑制できる。

摺動規制部材４１は、開放部２１が形成された開放側（－Ｙ方向）から奥側（＋Ｙ方向）に向かって上る傾斜面４２ａを備える爪４２である。爪４２の前辺以外の３辺が切り欠かれることにより、爪４２の後端が自由端となり、爪４２が弾性変形可能である。爪４２を備えることで、開放部２１から被嵌合部３０を挿入したときに傾斜面４２ａを－Ｚ方向に押し込むようにして被嵌合部３０を＋Ｙ方向に摺動できる。そして、爪４２の奥側の端部４２ｂを乗り越えることで、反力により傾斜面４２ａが＋Ｚ方向に持ち上がり、被嵌合部３０を摺動可能嵌合部１３に係止できる。

図７は、図６の上面図である。図７は、図６において＋Ｚ方向から－Ｚ方向を視る図である。摺動可能嵌合部１３への被嵌合部３０の係止は、開放部２１側の２つの切り欠き部３６の端面３６ａが爪４２の端部４２ｂに接触することで行われる。爪４２による切り欠き部３６の係止時、爪４２の端部４２ｂのＹ方向位置と、角柱１８の前側の端部１８ａのＹ方向位置とはほぼ一致する。

摺動可能嵌合部１３において、開放部２１から視て奥側（開放部２１とは反対側）に存在する端面４３と爪４２の端部４２ｂとの間の距離は長さＬ５である。支柱１２において、角柱１８の＋Ｙ方向の端面１８ｂと切り欠き部３６の－Ｙ方向の端面３６ａとの間の距離は長さＬ６である。長さＬ５は長さＬ６よりも長い。このため、支柱１２は、端面４３
と端部４２ｂとの間に形成される摺動可能領域において摺動する。摺動可能領域での摺動時の摺動量は、長さＬ５から長さＬ６を引いた長さである。

平板３１のＸ方向の長さは長さＬ７である。摺動規制部材４１，４１の間隔は長さＬ８である。長さＬ７は長さＬ８よりも長い。このため、平板３１は、開放部２１側に摺動しようとしても平板３１が摺動規制部材４１，４１に引っ掛かり、支柱１２を摺動可能嵌合部１３の端面４３と爪４２の端部４２ｂとの間に配置できる。

図８は、図６の下面図である。図８は、図６において－Ｚ方向から＋Ｚ方向を視る図である。図８は、開放部２１側の２つの切り欠き部３６（図７）の端面３６ａ（図７）が爪４２の端部４２ｂ（図７）に接触している状態を示す。

上記のように、平板３３は、四辺のうちの対向する二辺に切り欠き部３２を備える。摺動可能嵌合部１３は、切り欠き部３２と対向する位置に、被嵌合部３０が摺動可能嵌合部１３に嵌合した仮状態で係止する係止部４５を備える。ここでいう仮状態は、成形後収縮前の状態であり、具体的には例えば、内蔵部品１０を配置した状態でのブロー成型後パリソンの冷却前の状態をいう。従って、摺動可能嵌合部１３は、係止部４５により構成される摺動可能方向（Ｙ方向）への位置決め機構を備える。係止部４５は、例えば、応力が作用していないときに切り欠き部３２に屈曲部４５ａが嵌るように構成された板ばねである。係止部４５を備えることで、被嵌合部３０が摺動可能嵌合部１３に嵌合した仮状態で支柱１２を係止できる。これにより、支柱１２を係止した状態で内蔵部品１０を燃料タンク１に配置できる。

係止部４５は、支柱１２を挟むように一対備えられる。一対の係止部４５，４５同士のＸ方向の長さは長さＬ９である。なお、対向する二辺に備えられる切り欠き部３２，３２同士のＸ方向の長さも長さＬ９である。また、平板３３のＸ方向の長さは長さＬ１０である。長さＬ１０は長さＬ９よりも長い。このため、係止部４５によって平板３３を有する支柱１２を係止できる。

図９は、第一実施形態の成形後収縮時における支柱１２の動きを説明する図である。図９の上図（図８と同じ状態）に示すように、仮状態では、切り欠き部３２は係止部４５によって係止される。このとき、係止部４５，４５同士のＸ方向の間隔は、切り欠き部３２，３２同士のＸ方向の間隔と等しく、長さＬ９（図８）である。

係止部４５により係止された状態での燃料タンク１（図１）の成形後収縮時、図２を参照して説明したように、嵌合部１５の位置（ＸＹ位置）が維持された状態、即ち、キャリア部１１の位置が維持された状態で、支柱１２が移動する。この結果、係止部４５による係止が解除され、支柱１２は摺動可能領域において固定嵌合部１４に向かって摺動する。支柱１２が成形後収縮時に係止を解除して固定嵌合部１４に向かって摺動することで、支柱１２を係止した状態で配置した内蔵部品１０により、上記図２のように、相似変形に対応する成形後収縮を吸収できる。

図９の下図に示すように、支柱１２は摺動量Ｌ１１だけ摺動する。支柱１２の摺動量Ｌ１１は、摺動可能嵌合部１３と固定嵌合部１４との間の距離、及び、内蔵部品１０を収容するパリソン（燃料タンク１において成形後収縮する部材）の構成材料の収縮率から決定できる。摺動可能嵌合部１３と固定嵌合部１４との間の距離は、摺動量Ｌ１１を決定する支柱１２毎に決定され、例えば上記図３の例でいえば、ＸＹ平面上において一番大きな変位を有する摺動可能嵌合部１３の支柱１２の摺動量は、固定嵌合部１４の支柱１２との間のＸＹ平面上の距離である長さＬ２に基づき決定できる。また、内蔵部品１０を収容するパリソンの構成材料の収縮率は、構成材料に応じて既知の値から選択してもよく、実験等
によって決定してもよい。

成形後収縮前と成形後収縮後との収縮率が把握できれば、上記距離に上記収縮率を乗じることで、成形後収縮の大きさ、即ち支柱１２の摺動量Ｌ１１を算出できる。支柱１２は、摺動可能嵌合部１３の端面４３と爪４２の端部４２ｂとの間に形成されるＹ方向の長さＬ５（図７）の摺動可能領域において摺動する。また、長さＬ６（図７参照）は、上記のように、角柱１８の＋Ｙ方向の端面１８ｂと切り欠き部３６の－Ｙ方向の端面３６ａとの間の距離である。従って、摺動部分である長さＬ５から長さＬ６を引いた値が摺動量Ｌ１１以上であれば、成形後収縮時の摺動可能嵌合部１３による移動の規制を抑制できる。

このように、摺動可能領域の摺動可能方向の長さ（長さＬ５）は、摺動可能嵌合部１３と固定嵌合部１４との間の距離（図３の例では長さＬ２）、及び、前記内蔵部品を収容するパリソンの構成材料の収縮率に基づき、決定された値であることが好ましい。これにより、成形後収縮時の摺動量を推測し、十分な摺動可能領域を設けることができる。

図１０は、第一実施形態に係る摺動可能嵌合部１３への支柱１２の組付けを説明する図である。黒矢印で示すように支柱１２を開放部２１に挿入することで、摺動可能嵌合部１３への支柱１２の組付けが行われる。支柱１２は、摺動規制部材４１，４１の配置方向（Ｘ方向）と、長さＬ５を有する平板３１の長手方向とが同一方向になるように、開放部２１に挿入される。これにより、図６～図８に示したように摺動可能嵌合部１３に支柱１２が組付けられる。

支柱１２の組付け時、仮に、図１０に示す支柱１２の向きとは異なる向きで摺動可能嵌合部１３に組付けようとすると、誤組（組付け異常）が生じる。内蔵部品１０では、このような誤組を検知できる。

図１１は、図１０の組付け時に誤組が生じた場合を説明する図である。図１１の例では、図１０に示した支柱１２の向きからＸＹ平面内で９０°回転させた状態で支柱１２を開放部２１に挿入した様子を示している。

図１２は、図１０の上面図である。図示の例では、平板３１の短手方向の長さは長さＬ１２である。長さＬ１２は、開放部２１のＸ方向長さの長さＬ３よりも長い。このため、図１０に示した支柱１２の向きからＸＹ平面内で９０°回転させた状態で支柱１２を開放部２１に挿入しても、被嵌合部３０は摺動可能嵌合部１３に嵌合する。また、長さＬ１２は、摺動規制部材４１，４１同士の間隔の長さＬ８よりも長い。このため、図１０に示した支柱１２の向きからＸＹ平面内で９０°回転させた状態で支柱１２を開放部２１に挿入しても、平板３１の開放部２１側への摺動は摺動規制部材４１により規制される。

図１３は、図１０の下面図である。上記のように、支柱１２は、図１０に示した向きから９０°回転させた状態で開放部２１に挿入される。平板３３の短手方向の長さは長さＬ１３である。長さＬ１３は、一対の係止部４５，４５同士のＸ方向の長さＬ９よりも短い。このため、平板３３は一対の係止部４５，４５に接触しない。さらには、平板３３に備えられる切り欠き部３２と、摺動可能嵌合部１３に備えられる係止部４５とも接触しない。このため、図１３に示す状態では、係止部４５は支柱１２の平板３３を係止せず、位置決めが行われない。この結果、支柱１２がぐらつき、摺動可能嵌合部１３での支柱１２の誤組を検知できる。

図１４は、第一実施形態に係る固定嵌合部１４の斜視図である。固定嵌合部１４は、摺動可能嵌合部１３と同様に、支柱１２の挟持部３５の摺動を規制する摺動規制部材４１を備える。ただし、固定嵌合部１４は、摺動可能嵌合部１３とは異なり、リブ５１を備える。リブ５１と摺動規制部材４１との間には支柱１２の挟持部３５が配置される。

図１５は、図１４の上面図である。リブ５１は、平板３１を挟むようにして対称に一対設けられる。リブ５１は、平板３１のＹ方向の位置を規制することが可能な形状を有していればよく、例えば、Ｌ字形状を有し、開放部２１の方向（Ｙ方向）とともに開放部２１に平行な方向（Ｘ方向）の二方向に延在する。図示の例では、リブ５１は、Ｘ方向に延在するリブ５１ｃと、Ｙ方向に延在するリブ５１ｂとを含む。これらのうち、リブ５１ｃにより、支柱１２の固定時に支柱１２のＸ方向への位置決めを行うことができる。リブ５１ｂにより、詳細は図１６を参照しながら後記するが、開放部２１からの支柱１２の挿入時、＋Ｙ方向への挿入を案内できる。

一方のリブ５１における－Ｘ方向の端部５１ａと、他方のリブ５１における＋Ｘ方向の端部５１ａとの間の距離は長さＬ１４である。長さＬ１４は、Ｘ方向に延在する平板３１の端面のうちの切り欠き部３６を除いた部分の端面３１ａの長さＬ１５よりもわずかに長い。従って、端部５１ａ，５１ａの間には、平板３１の一部が配置される。これにより、平板３１を備える支柱１２のＸ方向への位置決めが行われる。

リブ５１ｂ，５１ｂの間の距離は長さＬ１６である。長さＬ１６は、平板３１のＸ方向の長さである長さＬ７より長い。従って、平板３１は、リブ５１ｂ，５１ｂの間に配置される。リブ５１のうちＹ方向に延在するリブ５１ｂは、摺動可能方向と同方向（Ｙ方向）に延在する平板３１の端面３１ｂのそれぞれと対向する。また、リブ５１ｃは、開放部２１から遠い側に配置される２つの切り欠き部３６におけるＹ方向の端面３６ａのそれぞれと対向する。リブ５１ｃは、端面３６ａから視て開放部２１とは反対側に配置される。

固定嵌合部１４では、摺動可能嵌合部１３とは異なり、平板３１を備える支柱１２が固定される。このため、固定嵌合部１４は、一方側は開放されて開放部２１が形成されるとともに、他端側は端面４３（閉塞端面）が形成されて構成される。固定嵌合部１４は、開放部２１と端面４３との間に、挟持部３５の摺動を規制する摺動規制部材４１を備える。挟持部３５は、摺動規制部材４１と端面４３とに係止される。図示の例では、挟持部３５を構成する角柱１８の端面１８ｂのＹ方向位置は、固定嵌合部１４の端面４３のＹ方向位置とほぼ一致する。即ち、端面１８ｂは端面４３に接触する。また、開放部２１側の２つの切り欠き部３６の端面３６ａのＹ方向位置は、摺動規制部材４１を構成する爪４２の端部４２ｂのＹ方向位置とほぼ一致する。即ち、端部４２ｂは端面３６ａに接触する。このようにすることで、支柱１２を固定嵌合部１４に固定できる。

リブ５１ｃと摺動規制部材４１の端部４２ｂとの間の距離は長さＬ１７である。また、Ｙ方向に延在する平板３１の端面のうちの切り欠き部３６を除いた部分の端面３１ｂの長さは長さＬ１８である。長さＬ１７は長さＬ１８よりも長い。従って、平板３１は、摺動規制部材４１の端部４２ｂとリブ５１ｃとの間に配置される。

図１６は、第一実施形態に係る固定嵌合部１４への支柱１２の組付けを説明する図である。黒矢印で示すように支柱１２を開放部２１に挿入することで、固定嵌合部１４への支柱１２の組付けが行われる。支柱１２は、摺動規制部材４１，４１の配置方向（Ｘ方向）と、長さＬ５を有する平板３１の長手方向とが同一方向になるように、開放部２１に挿入される。このとき、上記のように、支柱１２の＋Ｙ方向への挿入はリブ５１ｂによって案内される。これにより、図１４及び図１５に示したように固定嵌合部１４に支柱１２が組付けられる。

支柱１２の組付け時、仮に、図１６に示す支柱１２の向きとは異なる向きで固定嵌合部１４に組付けようとすると、誤組（組付け異常）が生じる。内蔵部品１０では、このような誤組を検知できる。

図１７は、図１６の組付け時に誤組が生じた場合を説明する図である。図１７の例では、図１６に示した支柱１２の向きからＸＹ平面内で９０°回転させた状態で支柱１２を開放部２１に挿入した様子を示している。

図１８は、図１７の上面図である。摺動規制部材４１，４１の間隔は長さＬ８である。また、平板３１の短手方向の長さは長さＬ１２である。長さＬ１２は長さＬ８よりも長い。このため、開放部２１に支柱１２を挿入したとき、平板３１は摺動規制部材４１，４１の上に配置される。

また、Ｘ方向に延在する平板３１の端面のうちの切り欠き部３６を除いた部分の端面３１ａのＸ方向の長さは長さＬ１５である。また、リブ５１ｃと摺動規制部材４１の端部４２ｂとの間の距離は長さＬ１７である。長さＬ１４は長さＬ１７よりも長い。従って、平板３１を開放部２１から最も奥まで挿入しても、平板３１は、リブ５１ｃと摺動規制部材４１の端部４２ｂとの間に嵌らず、摺動規制部材４１，４１の上に配置されたままとなる。この結果、支柱１２は固定されず、少しの力で支柱１２が抜けるため、固定嵌合部１４での支柱１２の誤組を検知できる。

以上説明したように、燃料タンク１に備えられる内蔵部品１０では、キャリア部１１の嵌合部１５に対して支柱１２の被嵌合部３０が摺動可能に嵌合される。このため、キャリア部１１自体の非剛体化を抑制でき、内蔵部品１０を精度良く燃料タンク１内に配置できる。これにより、燃料タンク１の成形後収縮を適切に吸収できる。

また、複数の摺動可能嵌合部１３の摺動可能方向が固定嵌合部１４に向かう方向とされる。このため、複雑な燃料タンク１の成型後収縮による変位を従来よりも吸収できる。これにより、成形後収縮に伴う支柱１２の燃料タンク１からの剥離を抑制でき、燃料タンク１の信頼性を向上できる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係る燃料タンクは、嵌合部１５Ａに、付勢部（例えば、板ばね）を備えている点で前記した第一実施形態と主に相違する。第二実施形態では、第一実施形態と相違する部分を中心に説明する。

図１９は、第二実施形態に係る内蔵部品１０Ａの外観斜視図である。内蔵部品１０Ａは、キャリア部１１Ａと、支柱１２Ａと、摺動可能嵌合部１３Ａと、固定嵌合部１４Ａとを備える。第一実施形態と同様に、摺動可能嵌合部１３Ａ（ここでは６箇所）は、支柱１２Ａが摺動可能に嵌合されている。支柱１２の摺動方向は、第一実施形態と概ね同じである（図４参照）。一方、固定嵌合部１４Ａ（ここでは１箇所）は、支柱１２Ａが摺動不能に嵌合されている。

図２０は、第二実施形態に係る支柱１２Ａの斜視図である。図示の例では、支柱１２Ａは、摺動可能嵌合部１３Ａ及び固定嵌合部１４Ａの全ての嵌合部１５Ａに嵌合可能であるが、例えば、摺動可能嵌合部１３Ａに嵌合する支柱１２Ａの形状と、固定嵌合部１４Ａに嵌合する支柱１２Ａの形状とが異なってもよい。

支柱１２Ａは、円柱状に構成された支持柱１７と、被嵌合部３０Ａとを備える。被嵌合部３０Ａは、キャリア部１１の複数の嵌合部１５Ａそれぞれに嵌合される部位である。被嵌合部３０Ａの高さ方向となる＋Ｚ方向（上方向）及び－Ｚ方向（下方向）には、それぞれ同じ形状の支持柱１７が延在する。各支持柱１７の端面は、タンク本体の対向する内面にそれぞれ固定される。被嵌合部３０Ａは、＋Ｙ側の二隅に切り欠き部３６Ａ，３６Ａを備える平板３１Ａを有する（図２３も参照）。平板３１Ａの四辺のうちＸ方向に対向する二辺には、それぞれ仮係合部（切り欠き部）１３２が形成されている。仮係合部１３２は、平板３１Ａの端部において、＋Ｘ方向又は－Ｘ方向に開放するように切り欠かれている。

また、被嵌合部３０Ａは、平板３１Ａの下方に平板３１Ａと離間して配置される平板３３Ａを備えている。平板３３Ａは、平板３１Ａと概ね同じ大きさであり、矩形又は略矩形を呈する。なお、ここでいう略矩形とは、厳密な矩形ではないものの、上面視で概ね矩形の形状をいう。具体的には例えば、角を直角とせずに、例えば面取りによってＲ形状にした形状である。

被嵌合部３０Ａは、挟持部３５Ａを備える。挟持部３５Ａは、対向して配置された一対の平板３１Ａ，３３Ａを含む平板群３４Ａによる挟持によって嵌合部１５Ａ（図１９）に嵌合する部位である。挟持部３５Ａは、一対の平板３１Ａ，３３Ａの隙間に、中実の柱部１３８（図２３の点線部分参照）と、柱部１３８からＹ方向に延設された複数の中間リブ１３９（ここでは４本）を備える。中間リブ１３９同士は、Ｙ方向に沿ってそれぞれ平行に配置されている。図２０に示すように、中間リブ１３９のうち両外側に位置する中間リブ１３９Ａ，１３９Ａは、中央に位置する中間リブ１３９Ｂ，１３９Ｂよりも－Ｙ方向に長くなるように延設されている。

図２１は、第二実施形態に係る摺動可能嵌合部１３Ａへの支柱１２Ａの組付けを説明する分解斜視図である。摺動可能嵌合部１３Ａは、基部１１１と、凹部１１２と、ストッパー付きガイド１１３と、付勢部１１４とを備えている。基部１１１は、板状部材であって、平面視略馬蹄状を呈する。基部１１１の周縁部には、基部１１１から立ち上がる側壁１１６が設けられている。凹部１１２は、開放部２１側（－Ｙ側）に開放する凹であって、支柱１２Ａが嵌め合わされる部位である。凹部１１２の＋Ｙ側の端面１１２ａには、Ｘ方向両側に逃げ部１１７，１１７が形成されている。逃げ部１１７は、凹部１１２の端面１１２ａよりも＋Ｙ側にわずかに凹む部位である。逃げ部１１７は省略してもよいが、本実施形態のように逃げ部１１７を備えることで、支柱１２Ａが摺動した際に支柱１２Ａとの干渉を確実に回避することができる。なお、基部１１１は、平面視馬蹄状である場合を例示したが、他の形状であってもよい。

ストッパー付きガイド１１３は、基部１１１の－Ｙ側に一対設けられている。ストッパー付きガイド１１３の高さ寸法は、平板３１Ａ，３３Ａの隙間寸法よりも小さくなっている。つまり、平板３１Ａ，３３Ａの隙間にストッパー付きガイド１１３が挿通可能に形成されている。

ストッパー付きガイド１１３は、アーム部１１３ａと、爪部１１３ｂとを備えている。アーム部１１３ａは、側壁１１６の－Ｙ側の端部から中央側に向けて斜めに延設され、先端は自由端となっている。爪部１１３ｂは、アーム部１１３ａの先端に設けられ、Ｘ方向と平行に配置された板状部である。アーム部１１３ａ，１１３ａは、＋Ｙ方向に向けて延設されるとともに、中央に向けて互いに近接する方向に傾斜しているため、支柱１２Ａを凹部１１２にガイドすることができる。ストッパー付きガイド１１３，１１３間の距離は、中間リブ間距離（外側の中間リブ１３９Ａ，３９Ａ同士の距離）よりも小さくなっている。これにより、アーム部１１３ａ，１１３ａの弾性に抗して支柱１２Ａが凹部１１２に嵌め合わされると、爪部１１３ｂ，１１３ｂが中間リブ１３９Ａ，１３９Ａに対向するため、支柱１２Ａが－Ｙ側に外れるのを防ぐことができる。

なお、支柱１２Ａが摺動可能嵌合部１３Ａに嵌め合わされた後、ストッパー付きガイド１１３，１１３を押し開き、支柱１２Ａを取り外すことができるように構成してもよい。

付勢部１１４は、凹部１１２を挟んで基部１１１のＸ方向両側に形成されている。付勢部１１４は、本実施形態では基部１１１から＋Ｚ方向に立ち上がる平面視矩形の板ばねで構成している。付勢部１１４は、－Ｙ側から＋Ｙ方向に延設されており、基部１１１に開口する開口１１５（図２３参照）に対応する位置に形成されている。付勢部１１４の先端側（＋Ｙ側）は自由端となっているため、付勢部１１４は弾性を備えている。付勢部１１４は、基部１１１とのなす角度が大きく、基端側に形成された基端部１１４ａと、基部１１１とのなす角度が小さく先端側に形成された先端部１１４ｂとを有する。

先端部１１４ｂの上面には、Ｘ方向に延設され凸状を呈する仮係止リブ１１８が形成されている。仮係止リブ１１８は、平板３１Ａの仮係合部（切り欠き部）１３２に係合するように形成されている。図２１のように、支柱１２Ａを嵌め合わせる前においては、基部１１１から先端部１１４ｂまでの高さ寸法は、平板３１Ａ，３３Ａの隙間寸法よりも大きくなっている。

支柱１２Ａを摺動可能嵌合部１３Ａに嵌め合わせる場合は、図２１に示すように支柱１２Ａの切り欠き部３６Ａ，３６Ａを摺動可能嵌合部１３Ａに対向させ、両者を嵌め合わせる。切り欠き部３６Ａ，３６Ａが摺動可能嵌合部１３Ａ側を向くようにすることで、切り欠き部３６Ａ，３６Ａが目印となり、誤組を防ぐことができる。

より詳しくは、支柱１２Ａの平板３１Ａ，３３Ａの隙間にストッパー付きガイド１１３，１１３が入り込むようにして摺動可能嵌合部１３Ａに進入させる。これにより、支柱１２Ａがストッパー付きガイド１１３，１１３に案内される。さらに支柱１２Ａを進入させると、図２２～図２４に示すように付勢部１１４の仮係止リブ１１８が、平板３１Ａの仮係合部１３２に入り込み係合する。この状態が、「仮係合状態」となる。さらにこの時、ストッパー付きガイド１１３，１１３が元の状態に復元し、中間リブ１３９Ａ，１３９Ａに対向する。

図２３に示すように、凹部１１２の端面１１２ａから中間リブ１３９までの隙間Ｓの距離ＬＡは、燃料タンクの成形時において支柱１２Ａが摺動可能な摺動代である。当該距離ＬＡは、各摺動可能嵌合部１３Ａにおいて一定としてもよいし、変更してもよい。距離ＬＡは、成形後収縮の程度に応じて適宜設定することが好ましい。なお、各中間リブ１３９は、＋Ｙ側の長さは一定になっている。

図２４に示すように、仮係合状態では、基部１１１の下面１１１ｂと、平板３３Ａの上面（下部接触面）３３Ａａとが接触又は面接触する。また、板ばねである付勢部１１４の先端部１１４ｂと、平板３１Ａの下面（上部接触面）３１Ａａとが接触又は面接触する。付勢部１１４は、基部１１１に対して上方に付勢しているので、基部１１１に対する支柱１２Ａの傾倒を防ぐことができる。換言すると、付勢部１１４は、平板３３Ａの上面（下部接触面）３３Ａａと平板３１Ａの下面（上部接触面）３１Ａａとの間に入りこみ、上面（下部接触面）３３Ａａと下面（上部接触面）３１Ａａが離間する方向に付勢力を生じさせているので、基部１１１に対する支柱１２Ａのがたつきを抑えることができる。また、付勢部１１４の仮係止リブ１１８が、平板３１Ａの仮係合部（切り欠き部）１３２に係合するため、奥行き方向（Ｙ方向）の位置が定まる。これにより、摺動可能嵌合部１３Ａに対する支柱１２Ａの位置決めを容易に行うことができる。

なお、付勢部１１４の仮係止リブ１１８及び平板３１Ａの仮係合部１３２は、成形後収縮が発生するとき、仮係合状態が解除される大きさ、形状で形成することが好ましい。

図２５は、第二実施形態に係る固定嵌合部１４Ａに支柱１２Ａの被嵌合部を嵌合させた状態を示す上面図である。固定嵌合部１４Ａは、仮係合状態から支柱１２Ａが摺動しない点で摺動可能嵌合部１３Ａと相違する。仮係合状態となると、摺動可能嵌合部１３Ａと同様に、凹部１１２に支柱１２Ａが嵌め合わされるとともに、平板３１Ａの仮係合部１３２と、付勢部１１４の仮係止リブ１１８とが係合する。この際、凹部１１２の端面１１２ａと、各中間リブ１３９とは当接するか、わずかな隙間をあけて対向する。つまり、固定嵌合部１４Ａでは、支柱１２Ａが拘束され、仮係合状態から支柱１２Ａが摺動しないように形成されている。

図２６は、支柱１２Ａが摺動した後の状態を示す図２２のXXIV－XXIV矢視図である。第一実施形態と同様に、第二実施形態においても成形後収縮が発生すると、固定嵌合部１４Ａに向けて摺動可能嵌合部１３Ａに嵌め合わされた支柱１２Ａが摺動する。図２６に示すように、本実施形態では、付勢部１１４の仮係止リブ１１８が平板３１Ａの仮係合部１３２から外れ、摺動可能嵌合部１３Ａ（キャリア部１１Ａ）に対して、支柱１２Ａが＋Ｙ方向（摺動可能嵌合部１３Ａの奥側）に移動する。換言すると、第二実施形態に係る燃料タンクは、支柱１２Ａと摺動可能嵌合部１３Ａ（キャリア部１１Ａ）との間に相対変位が生じた場合に仮係合が解かれ、両者の相対変位を許容する仮係合構造を有する。成形後収縮が終了すると、その位置で支柱１２Ａがパリソン（タンク本体の対向する内面）に固定（固着）される。

ここで、例えば、前記した特許文献１の発明のような従来技術であると、キャリア部と支柱との間に初期の隙間（初期クリアランス）があったり、公差によって隙間が発生したりする。このように、キャリア部と支柱との間に隙間があると、例えば、ロボットアーム等の搬送装置で内蔵部品を搬送する際に、キャリア部に対して支柱が傾いてしまい、傾いたまま固定されるおそれがある。これにより、接合不良となったり、所望の強度が得られなかったりするという問題がある。

しかし、本実施形態に係る燃料タンクによれば、付勢部１１４の付勢力によって摺動可能嵌合部１３Ａ（キャリア部１１Ａ）に対して支柱１２Ａが傾くのを抑制することができる。これにより、燃料タンクの成形精度を高めることができる。

また、付勢部１１４を板ばねで形成することで、付勢構造を簡易に構成することができる。なお、付勢部１１４は、他の形態であってもよい。つまり、付勢部１１４は、平板３１Ａと平板３３Ａとの間に入り込み、両者が離間する方向に付勢可能な形態であればよい。

また、従来技術では、燃料タンクを成形する際、パリソンが硬化する際に成形後収縮が発生するため、燃料タンクに対して内蔵部品（支柱）の位置がずれて固定されてしまうおそれがある。
しかし、本実施形態によれば、摺動可能嵌合部１３Ａにおいて、支柱１２Ａとキャリア部１１Ａとが相対変位することができるため、成形後収縮に応じて支柱１２Ａの位置も追従して摺動する。成形後収縮に応じて摺動代を設定することで、所望の位置に支柱１２Ａを固定させることができる。また、仮係合構造（仮係止リブ１１８及び仮係合部１３２）を備えることで、嵌合部（摺動可能嵌合部１３Ａ）と支柱１２Ａとの間の位置決めをすることができる。これにより、各支柱１２Ａの摺動距離がコントロールし易くなり、成形精度をより高めることができる。

また、付勢部１１４は、図２４に示すように、仮係合状態において、付勢部１１４の先端部１１４ｂの上面と、平板３１Ａの下面（上部接触面）３１Ａａとをそれぞれ面接触させることで、安定して仮係合状態を維持することができる。また、付勢部１１４を凹部１１２のＸ方向両側に一対設けることで、より安定して係合状態を維持することができる。

以上本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で適宜設計変更が可能である。例えば、前記した実施形態では、いずれも成形後収縮が発生した際に、支柱が摺動する構成としたが、キャリア部に対して全ての支柱が摺動しない構成において本発明を適用してもよい。この場合は、仮係合構造（仮係止リブ１１８及び仮係合部１３２）を省略してもよい。

また、本実施形態では、上部接触面を平板３１Ａの下面、下部接触面を平板３３Ａの上面としたが、上部接触面及び下部接触面は他の部位における面であってもよい。また、本実施形態では、付勢部１１４は－Ｙ方向から＋Ｙ方向に延設されているが、他の方向に延設されていてもよい。また、複数の付勢部１１４は、同じ方向に延設されていてもよいし、異なる方向に延設されていてもよい。また、付勢部１１４は、支柱１２Ａの周囲を囲むように配置してもよい。また、本実施形態では、付勢部１１４の先端部１１４ｂが平板３１Ａと当接するようになっているが、付勢部１１４の先端部１１４ｂが平板３３Ａと当接するようにしてもよい。

１ 燃料タンク
１０ 内蔵部品
１１ キャリア部
１２ 支柱
１３ 摺動可能嵌合部
１４ 固定嵌合部
１５ 嵌合部
３０ 被嵌合部
３２ 切り欠き部
３３ 平板
３５ 挟持部
３６ 切り欠き部
４１ 摺動規制部材
４２ 爪
４２ａ 傾斜面
４２ｂ 端部
４３ 端面（閉塞端面）
４５ 係止部
１０Ａ 内蔵部品
１１Ａ キャリア部
１２Ａ 支柱
１３Ａ 摺動可能嵌合部
１４Ａ 固定嵌合部
１５Ａ 嵌合部
３１Ａ 平板
３１Ａａ 平板３１Ａの下面（上部接触面）
３３Ａ 平板
３３Ａａ 平板３３Ａの上面（下部接触面）
１１１ 基部
１１４ 付勢部（板ばね）
１１８ 仮係止リブ
１３２ 仮係合部

Claims (2)

1. 内蔵部品を有する燃料タンクであって、
   前記内蔵部品は、複数の嵌合部を有する剛体であるキャリア部と、
   前記複数の嵌合部のそれぞれに嵌合される被嵌合部を有する複数の支柱と、を備え、
   前記支柱の被嵌合部は、高さ方向に離間して形成された上部接触面及び下部接触面を有し、
   前記キャリア部の嵌合部は、前記支柱との嵌合時に前記上部接触面と前記下部接触面との間に入りこみ、前記上部接触面と前記下部接触面とが離間する方向に付勢力を生じさせる付勢部を有し、
   前記付勢部に仮係止リブを設けるとともに、前記被嵌合部に仮係合部をそれぞれ設け、前記仮係止リブと前記仮係合部とが仮係合する一方、前記支柱と前記キャリア部との間に相対変位が生じた場合に仮係合が解かれ、両者の相対変位を許容する仮係合構造を有することを特徴とする燃料タンク。
2. 内蔵部品を有する燃料タンクであって、
   前記内蔵部品は、複数の嵌合部を有する剛体であるキャリア部と、
   前記複数の嵌合部のそれぞれに嵌合される被嵌合部を有する複数の支柱と、を備え、
   前記支柱の被嵌合部は、高さ方向に離間して形成された上部接触面及び下部接触面を有し、
   前記キャリア部の嵌合部は、前記支柱との嵌合時に前記上部接触面と前記下部接触面との間に入りこみ、前記上部接触面と前記下部接触面とが離間する方向に付勢力を生じさせる付勢部を有し、
   前記嵌合部の付勢部は、基部から高さ方向に延設された板ばねであることを特徴とする燃料タンク。

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