JPH08110191A - 繊維強化樹脂製ラジエータタンクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 高い内圧に耐え、とくにタンクの長さ方向に
亀裂が発生するのを防止するようにした繊維強化樹脂製
ラジエータタンクを提供することを目的とする。 ［構成］ タンクの長さ方向に沿う側端面に形成されて
いるフィルゲートを通して単繊維か成る強化繊維を含む
溶融樹脂を流入し、強化繊維をタンクの幅方向断面に沿
うように配向させた状態で成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化樹脂製ラジエー
タタンクおよびその製造方法に係り、とくにラジエータ
コアの冷却水の入口側または出口側に取付けられる繊維
強化樹脂製ラジエータタンクおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの冷却を行なうために冷却水を
その内部に循環させるようにしている。エンジンの中を
通過して昇温された冷却水はエンジンの例えば前方に配
されているラジエータ内を循環することによって冷却さ
れ、再びエンジン側へ還流されるようになっている。

【０００３】このようにエンジンの冷却水の冷却を行な
うラジエータは、例えばコルゲート・フィン型のラジエ
ータコアを備え、その上側にアッパタンクが、下側にロ
アタンクがそれぞれ取付けられるようになっている。そ
してラジエータ本体は両サイドのクッションラバーによ
って支持されるようになっている。またラジエータはリ
ザーブタンクおよび／またはヘッダタンクと接続される
ようになっており、ラジエータ内の冷却水が減少する
と、これらのタンクから自動的に冷却水の補給が行なわ
れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ラジエータコアの上部
あるいは下部に取付けられるアッパタンクあるいはロア
タンクは図６に示すような金型を用いて樹脂成形されて
いた。金型は上型１と下型２とから成り、これらの間に
形成されているキャビティ３内に樹脂注入口４およびゲ
ート５を通して樹脂を注入することによって、例えば図
７に示すような形状のアッパタンク６を形成するように
していた。このタンク６は樹脂注入口４に対応するゲー
ト５を備えており、この部分を後から切断するようにな
っている。

【０００５】アッパタンク６の強度を上げるために、熱
可塑性樹脂に強化繊維を複合したものを用い、このよう
な繊維強化樹脂によってアッパタンク６を成形するよう
にしていた。ところが図６に示すように、アッパタンク
６の長さ方向の端部と対応する位置に形成されている樹
脂注入口４を通して樹脂を注入するようにしているため
に、成形されたアッパタンク６内の補強繊維は図７に示
すように、このタンク６の長さ方向に配向した状態で成
形されるようになっていた。

【０００６】一方で冷却水の長寿命化を図るためにロン
グライフクーラントを冷却水に混入させるようにしてお
り、このようなクーラントの混入によって冷却水の沸点
が上昇することになり、タンク内の水蒸気圧が高くな
る。従ってより高い圧力に耐えるアッパタンク６を必要
とすることになる。ところが図７に示すようにタンク６
の長さ方向に配向された補強繊維７によれば、十分な強
度を得ることができず、この繊維７の配向する方向、す
なわちタンク６の長さ方向に亀裂を生ずる可能性があっ
た。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、高い圧力が加わっても十分に耐え得る
ようにした繊維強化樹脂製ラジエータタンクおよびその
製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ラジエータコ
アの冷却水の入口側または出口側においてラジエータコ
アに取付けられる繊維強化樹脂から成るラジエータタン
クであって、このタンクの幅方向断面に沿うように強化
繊維が配向しているラジエータタンクに関するものであ
る。ここで強化繊維はタンクの幅方向に完全に一致した
方向に配向している必要がなく、大勢としてほぼ実質的
にその方向に配向していればよく、局部的に異なる方向
に配向するものも含むものである。このようなラジエー
タタンクは、このタンクの長さ方向に沿う側端面に形成
されているフィルムゲートを通して単繊維から成る強化
繊維を含む溶融樹脂を金型内に流入させて成形すること
により得られる。

【０００９】本発明において用いられる繊維強化樹脂の
マトリックス樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂
のいずれもが適用可能である。熱可塑性樹脂としては、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリア
セタール樹脂、フッ素樹脂等の各種の樹脂が用いられて
よく、とくに限定されない。また熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シ
リコーン樹脂等の各種の樹脂が用いられてよく、この場
合においてもとくに限定されない。

【００１０】このような樹脂に複合される強化繊維とし
ては、ガラス繊維、金属繊維、炭化珪素繊維、アルミナ
繊維、炭素繊維等の繊維であってよい。このような繊維
は単繊維の形でマトリックス樹脂内に混入される。補強
繊維の長さは１〜２ｍｍ程度の長さでよく、マトリック
ス樹脂に対する強化繊維の割合は、２０〜４５％の間で
あってよい。

【００１１】強化繊維を複合した樹脂は金型のフィルム
ゲートを通してキャビティ内に注入され、このときの樹
脂の流動方向によって、強化繊維がタンクの幅方向の断
面に沿うように配向することになる。従ってとくにタン
クの幅方向に作用するような力に対して強化繊維がラジ
エータタンクに強度を与えることになり、タンクの長さ
方向に沿うようにタンクに亀裂が生ずることが確実に防
止されるようになる。従って冷却水の長寿命化のために
ロングライフクーラントを冷却水に混入し、その沸点が
高くなって高い蒸気圧が加わり、ラジエータタンクが膨
張方向の力を受けた場合に強度的にとくに有利なラジエ
ータタンクを提供できるようになる。

【００１２】

【作用】タンクの幅方向断面に沿うように配向している
強化繊維が繊維強化樹脂製ラジエータタンクに対して繊
維の配向方向に高い抗張力を付与することになり、高い
圧力に耐えるラジエータタンクが得られる。

【００１３】タンクの長さ方向に沿う側端面に形成され
ているフィルムゲートを通して単繊維から成る強化繊維
を含む溶融樹脂を流入させると、溶融樹脂の流動方向に
沿って複合されている強化繊維が配向し、このためにタ
ンクの幅方向断面に沿うように強化繊維が配向すること
になる。

【００１４】

【実施例】図１はエンジンの冷却水を冷却するためのラ
ジエータの構造を示すものであって、このラジエータは
ラジエータコア１０と、その上側に取付けられるアッパ
タンク１１と、下側に取付けられるロアタンク１２とか
ら構成されている。エンジン内を循環して昇温された冷
却水はアッパタンク１１を通してラジエータコア１０内
に導入され、このラジエータコア１０内において放熱す
ることにより降温した状態でロアタンク１２を通ってウ
ォータポンプで加圧され、エンジン内に戻るようになっ
ている。

【００１５】上記アッパタンク１１およびロアタンク１
２はともに繊維強化樹脂から構成されている。図２はア
ッパタンク１１を成形するための金型を示すものであっ
て、この金型は上型１５と下型１６とから構成されてい
る。これらの金型１５、１６の間にキャビティ１７が形
成されている。そしてキャビティ１７内には樹脂注入口
１８を通して溶融された樹脂が注入されるようになって
いる。樹脂注入口１８から注入された溶融樹脂はゲート
１９を通ってキャビティ１７内に充填されることにな
る。

【００１６】本実施例にかかるアッパタンク１１はガラ
ス繊維の単繊維を混入したポリプロピレン樹脂によって
成形されるようになっている。ガラス繊維の単繊維を混
入したポリプロピレン樹脂の溶融体が樹脂注入口１８を
通してキャビティ１７内に注入される。このときに図２
〜図４に示すように、アッパタンク１１の長さ方向の側
端面に沿って形成されるフィルムゲート２４を通して溶
融された樹脂がキャビティ１７内に流入されるようにな
っている。

【００１７】従って溶融樹脂の流動方向はアッパタンク
１１の断面方向に沿う方向になる。このことから図３に
示すように、強化繊維２５の配向方向はアッパタンク１
１の断面方向になる。なおアッパタンク１１にはその長
さ方向のほぼ中央部であってその上部に口部２２が連設
されるようになっている。口部２２の先端側にはフラン
ジ２３が形成されている。

【００１８】このようにして成形されたアッパタンク１
１は図５に示すように、ラジエータコア１０の上部に装
着されるとともに、Ｏリング２８がこのアッパタンク１
１の開口縁部に介装された状態でかしめ用金具２９を介
してラジエータコア１０の上部に結合されるようになっ
ている。従ってアッパタンク１０とラジエータコア１０
との間はＯリング２８によって確実なシールが行なわれ
ることになる。

【００１９】このように本実施例に係るラジエータタン
ク１１は、その長さ方向の側端部に形成されているフィ
ルムゲート２４を通して強化繊維を複合した溶融樹脂を
流入させるようにし、これによって強化繊維２５がアッ
パタンク１１の断面方向に沿うように配向するようにし
ている。従ってこのような強化繊維の配向方向によっ
て、同方向の抗張力が大きくなり、内圧がかかっても破
壊し難くなる。とくにタンク１１の長さ方向に亀裂が発
生することが効果的に防止されるようになる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、タンクの
幅方向断面に沿うように強化繊維が配向するようにな
る。このような構成によれば、繊維の配向方向に高い抗
張力を有するラジエータタンクが得られ、高い内圧に耐
えるラジエータタンクを提供することが可能になる。

【００２１】製造方法に関する発明は、タンクの長さ方
向に沿う側端面に形成されているフィルムゲートを通し
て単繊維から成る強化繊維を含む溶融樹脂を流入させる
ようにしたものである。従ってこのような強化繊維を含
む溶融樹脂をフィルムゲートを通して流入させることに
より、溶融樹脂の流入方向、すなわちフィルムゲートの
長さ方向と直交する方向に強化繊維が配向するようにな
り、特別な装置を用いることなくしかも単繊維から成る
強化繊維をラジエータコアの断面方向に沿うように配向
させることが可能になり、耐圧に優れたラジエータタン
クを繊維強化樹脂によって容易に成形することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラジエータの構造を示す分解斜視図である。

【図２】アッパタンク成形用金型の縦断面図である。

【図３】成形されたアッパタンクの斜視図である。

【図４】同縦断面図である。

【図５】アッパタンクを取付けたラジエータの要部縦断
面図である。

【図６】従来のラジエータタンク成形用金型の縦断面図
である。

【図７】成形された従来のラジエータタンクの外観斜視
図である。

【符号の説明】

１０ ラジエータコア １１ アッパタンク １２ ロアタンク １５ 上型 １６ 下型 １７ キャビティ １８ 樹脂注入口 １９ ゲート ２２ 口部 ２３ フランジ ２４ フィルムゲート ２５ 強化繊維 ２８ Ｏリング ２９ かしめ用金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラジエータコアの冷却水の入口側または出
   口側に取付けられる繊維強化樹脂製ラジエータタンクに
   おいて、 タンクの幅方向断面に沿うように強化繊維が配向してい
   ることを特徴とする繊維強化樹脂製ラジエータタンク。
2. 【請求項２】ラジエータコアの冷却水の入口側または出
   口側に取付けられる繊維強化樹脂製ラジエータタンクの
   製造方法において、 該タンクの長さ方向に沿う側端面に形成されているフィ
   ルムゲートを通して単繊維から成る強化繊維を含む溶融
   樹脂を流入させるようにしたことを特徴とする繊維強化
   樹脂製ラジエータタンクの製造方法。