(57)【要約】【課題】ライナに口金とＯリングを取り付ける際にＯリングが口金のＯリング溝から脱落することを防止することができる高圧タンクの製造方法を提供する。【解決手段】ライナ１１および口金１２との間にＯリング３３を備える高圧タンク１０の製造方法であって、Ｏリング３３と口金１２のライナ１１への取付時に、Ｏリング３３の取付位置におけるライナ１１の外径と同一の外径を有するカラー５３の外周面と口金１２のＯリング溝４２との間にＯリング３３を装着した状態で、Ｏリング３３、口金１２およびカラー５３をライナ１１へ取り付け、取付後に、カラー５３を口金１２から取り出すことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライナと口金との間にＯリングを備える高圧タンクの製造方法であって、
前記Ｏリングおよび前記口金の前記ライナへの取付時に、前記Ｏリングの取付位置における前記ライナの外径と同一の外径を有するカラーの外周面と前記口金のＯリング溝との間に前記Ｏリングを装着した状態で、前記Ｏリング、前記口金および前記カラーを前記ライナへ取り付け、取付後に、前記カラーを前記口金から取り出すことを特徴とする高圧タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライナと口金との間にＯリングを備える高圧タンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の高圧タンクの製造方法として、ライナの口金を取り付ける取付部分に、Ｏリングを広げて取り付け、取付後に口金をライナに取り付けるものが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−６６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の高圧タンクの製造方法において、口金に形成されたＯリング溝にＯリングを装着した状態で、口金とＯリングをライナに取り付ける場合には、口金とＯリングをライナに取り付ける際にＯリングが口金から脱落するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ライナに口金とＯリングを取り付ける際にＯリングが口金のＯリング溝から脱落することを防止することができる高圧タンクの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る高圧タンクの製造方法は、ライナと口金との間にＯリングを備える高圧タンクの製造方法であって、前記Ｏリングおよび前記口金の前記ライナへの取付時に、前記Ｏリングの取付位置における前記ライナの外径と同一の外径を有するカラーの外周面と前記口金のＯリング溝との間に前記Ｏリングを装着した状態で、前記Ｏリング、前記口金および前記カラーを前記ライナへ取り付け、取付後に、前記カラーを前記口金から取り出すことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る高圧タンクの製造方法においては、Ｏリングと口金のライナへの取付時に、Ｏリングの取付位置におけるライナの外径と同一の外径を有するカラーの外周面と口金のＯリング溝との間にＯリングを装着した状態で、Ｏリング、口金およびカラーをライナへ取り付け、取付後に、カラーを口金から取り出すようにしている。
【０００８】
この構成により、Ｏリングと口金のライナへの取付時には、Ｏリングが、口金のＯリング溝とカラーの外周面との間に装着される。そして、カラーによってＯリングが口金に装着された状態で、口金がライナへ取り付けられる。口金のライナへの取付により、Ｏリングは、カラーの外周面からライナの外周面に移動し、ライナと口金のＯリング溝との間に装着される。そして、口金をライナに取り付けた後に、カラーが口金から取り出される。その結果、Ｏリングと口金のライナへの取付時には、Ｏリングが、カラーの外周面で口金のＯリング溝に保持されているので、ＯリングがＯリング溝から脱落することが防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ライナに口金とＯリングを取り付ける際にＯリングが口金のＯリング溝から脱落するのを防止できる高圧タンクの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る高圧タンクの構成について説明する図であり、図１（ａ）は、高圧タンクの斜視図を示し、図１（ｂ）は、高圧タンクの断面図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造方法を説明する図であり、ライナ、口金、Ｏリングおよび冶具を分解した各構成要素の断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造方法を説明する図であり、ライナ、口金、Ｏリングおよび冶具の断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造方法を示す断面図であり、図４（ａ）は、冶具による口金およびＯリングのライナへの取付前の状態を示し、図４（ｂ）は、冶具による口金およびＯリングのライナへの取付後の状態を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造方法を示す断面図であり、図５（ａ）は、冶具による口金およびＯリングのライナへの取付後の状態を示し、図５（ｂ）は、冶具を口金から取り出した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る高圧タンクの製造方法を適用した実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法について図面を参照して説明する。
【００１２】
まず、本実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法により製造される高圧タンク１０の構成について説明する。高圧タンク１０は、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、ライナ１１と、口金１２、１３と、ライナ１１の外周面を被覆する繊維層１４とを備えている。高圧タンク１０は、気体を透過させにくい性質、いわゆるガスバリア性を有しており、内部には水素などの高圧のガスが充填される構成を有している。
【００１３】
ライナ１１は、筒状の中空容器からなり、シリンダー部２１と、一対のドーム部２２とにより構成されており、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、いわゆるナイロン（登録商標）などの高い機械的強度を有するエンジニアリングプラスチックによって形成されている。なお、ライナ１１は、金属材料によって形成されていてもよい。
【００１４】
シリンダー部２１は、円筒状に形成され、両端部で各ドーム部２２と一体的に形成されている。各ドーム部２２は、図２に示すように、略半球体状の中空で、ライナ１１の軸線に沿った長手方向端部に、ライナ１１の軸線を中心とする所定の深さの凹みを有する口金取付部２３と、口金取付部２３からライナ１１の軸線に沿って突出し、口金取付部２３と一体的に形成された突出部２４とを有している。口金取付部２３および突出部２４には、ライナ１１の軸線を中心とする貫通孔２２ａが形成されている。
【００１５】
口金１２は、図２に示すように、円柱状の口金本体３１と、円錐台形状のフランジ３２とを備えている。口金本体３１とフランジ３２は、金属材料により一体的に形成されている。口金本体３１およびフランジ３２には、貫通孔４１が形成され、フランジ３２には、貫通孔４１の内壁面部にＯリング溝４２が形成されている。貫通孔４１およびＯリング溝４２は同じ軸心を有している。口金１２は、図３に示すように、貫通孔４１にドーム部２２の突出部２４が挿入されるようになっている。
【００１６】
口金１２は、Ｏリング溝４２にＯリング３３が装着されている。Ｏリング３３は、円環状の封止部材からなり、例えば、合成ゴムなどの弾性材料により形成されている。Ｏリング３３は、Ｏリング溝４２に装着された状態で、口金１２の貫通孔４１の内壁面とドーム部２２の突出部２４の外周面との間に位置し、口金１２の貫通孔４１の内壁面とドーム部２２の突出部２４の外周面との間の隙間を封止するようになっている。
【００１７】
口金１３は、図１（ａ）に示すように、口金１２と同様に形成されているが、口金本体３１の貫通孔４１とは異なり、図示しない有底の穴が口金本体３１に形成されており、Ｏリング溝４２は、有底の穴の内壁面部に形成されている。口金１３も、口金１２と同様に、金属材料によって形成されている。
【００１８】
繊維層１４は、図１（ｂ）に示すように、ライナ１１の外周面を覆う層からなり、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）やガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）などのプラスチックの繊維束がライナ１１の外周面に巻回されることにより形成されている。
【００１９】
繊維束は、数十本の単繊維を撚り合わせて１本の糸にした、いわゆるマルチフィラメントが、数千〜数万本程度束ねられた繊維束からなる。繊維束に樹脂を含浸させながら、または、あらかじめ樹脂を含侵させた繊維束がライナ１１の外周面に繰り返し巻回される。繊維束に含浸させる樹脂は、例えば、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリエステル樹脂（ＰＥ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）などの熱硬化性樹脂からなる。
【００２０】
以上のように構成された実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法について図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法は、口金作製工程と、ライナ作製工程と、口金取付工程と、繊維層形成工程と、繊維層硬化工程と、検査工程とを含んで構成されている。本実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法は、口金取付工程に特徴があり、口金取付工程以外の他の工程は、公知の工程により構成されているので、口金取付工程について詳細に説明する。
【００２２】
口金取付工程においては、口金１２、１３のＯリング溝４２にＯリング３３が装着され、Ｏリング３３が装着された口金１２、１３が、冶具５０により、ライナ１１のドーム部２２の口金取付部２３にそれぞれ取り付けられる。なお、口金１２、１３の口金取付部２３への取付は、同様に行われるので、主に口金１２について説明する。
【００２３】
冶具５０は、図２および図３に示すように、円柱状の本体５１と、本体５１に装着される円筒状のカラー５３とを有している。本体５１は、基端部５１ａと、基端部５１ａとの間に段差を介して縮径された軸部５１ｂと、軸部５１ｂの先端で段差を介して拡径された先端部５１ｃとを有している。基端部５１ａは、口金本体３１の外径よりも大きな外径を有しており、冶具５０を口金１２の貫通孔４１に挿入する際、および冶具５０を口金１２から取り出す際の把手として機能する。また、基端部５１ａは、冶具５０を口金１２の貫通孔４１に挿入した際に、口金本体３１の端部と当接して、挿入方向のストッパとしても機能する。
【００２４】
先端部５１ｃは、ドーム部２２に形成された貫通孔２２ａに挿入することができるように、貫通孔２２ａの内径よりも僅かに小さい外径を有している。また、先端部５１ｃは、後述するカラー５３の内径よりも大きな外径を有している。
【００２５】
カラー５３は、本体５１の軸部５１ｂの外径よりも大きい内径を有し、口金１２の貫通孔４１の内径よりも小さい外径を有している。カラー５３の外周面は、Ｏリング３３のライナ１１への取付位置におけるライナ１１の外径（突出部２４の外径）と同一の外径を有する。なお、ここで同一とは、完全に同一の大きさに限定されるものではなく、Ｏリング３３をカラー５３の外周面から突出部２４の外周面に円滑に移動することができるものであればよく、略同一も含まれる。
【００２６】
カラー５３の内径部分には、本体５１の軸部５１ｂが挿入されている。カラー５３に本体５１の軸部５１ｂが挿入された後に、先端部５１ｃが本体５１の軸部５１ｂに結合され、カラー５３が本体５１の軸部５１ｂから抜け出ないようになっている。
【００２７】
カラー５３は、軸部５１ｂに挿通された状態で、本体５１の基端部５１ａと先端部５１ｃとの間を軸方向に往復移動できるようになっている。カラー５３は、口金１２の貫通孔４１に挿入された際に、図４（ａ）に示すように、カラー５３の外周面と口金１２の貫通孔４１の内周壁面との間の隙間が小さく、この隙間に、Ｏリング３３が入らないようにカラー５３の外径が設定されている。
【００２８】
口金取付工程においては、図示しない取付装置、または、作業者により、Ｏリング３３の口金１２へ取付が行われる。具体的には、図４（ａ）に示すように、口金１２のＯリング溝４２にＯリング３３が装着される。それから、冶具５０が、先端部５１ｃから口金１２の貫通孔４１に挿入される。冶具５０の先端部５１ｃおよび軸部５１ｂが、口金１２の貫通孔４１に挿入されると、軸部５１ｂに挿通されているカラー５３は、Ｏリング溝４２まで達する。即ち、Ｏリング３３と冶具５０の軸部５１ｂとの間にカラー５３が介在する状態になる。Ｏリング３３は、Ｏリング溝４２に装着された状態で、貫通孔４１に面する側にカラー５３が対向して配置される。
【００２９】
口金１２と冶具５０は、図４（ａ）に示すように、口金１２に冶具５０が挿入された状態から、冶具５０の先端部５１ｃが、ライナ１１の貫通孔２２ａに挿入される。そして、挿入方向に押し込まれて、カラー５３の端部が、突出部２４の端部に当接した状態から更に挿入方向に押し込まれる。
【００３０】
口金１２と冶具５０は、カラー５３の端部が突出部２４の端部に当接した状態から更に挿入方向に押し込まれることにより、カラー５３が本体５１の先端部５１ｃ側から基端部５１ａ側に向かって貫通孔４１内を移動する。これにより、Ｏリング溝４２に装着されているＯリング３３は、カラー５３の外周面を摺動してカラー５３に対して相対的に軸方向に移動し、カラー５３の端部から突出部２４の外周面上に移動する。カラー５３の外周面と突出部２４の外周面は、同一の外径を有しているので、Ｏリング３３は、カラー５３の外周面から突出部２４の外周面に円滑に移動することができる。そして、図４（ｂ）に示すように、口金１２のフランジ３２がドーム部２２の口金取付部２３に取り付けられる。
【００３１】
次いで、図５（ａ）に示すように、口金１２と冶具５０のうち、冶具５０のみがドーム部２２から矢印方向に引き抜くように移動されると、先端部５１ｃが貫通孔４１内を通過し、その途中位置で先端部５１ｃと軸部５１ｂとの間の段差部分がカラー５３の端部に当接する。そして、更に引き抜く方向に冶具５０が移動されると、カラー５３も本体５１と一体となって貫通孔４１から引き抜く方向に移動され、図５（ｂ）に示すように、ライナ１１から取り出される。
【００３２】
以上のように構成された実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法の効果について説明する。
【００３３】
本実施形態に係る高圧タンク１０の製造方法は、特に、口金取付工程において、Ｏリング３３と口金１２のライナ１１への取付時に、Ｏリング３３の取付位置におけるライナ１１の外径と略同一の外径を有するカラー５３の外周面と口金１２のＯリング溝４２との間にＯリング３３を取り付けた状態で、Ｏリング３３、口金１２およびカラー５３をライナ１１へ取り付け、取付後に、カラー５３を口金１２から取り出すようにしている。
【００３４】
この構成により、Ｏリング３３と口金１２のライナ１１への取付時には、Ｏリング３３が、口金１２のＯリング溝４２とカラー５３の外周面との間に装着される。Ｏリング３３が口金１２に装着されると、Ｏリング３３の締め付け力がカラー５３に作用した状態で、即ち、Ｏリング３３の弾力性により、Ｏリング３３のＯリング溝４２からの脱落が防止された状態で、口金１２がカラー５３とともにライナ１１へ取り付けられる。取付後には、カラー５３が冶具５０とともに口金１２から取り出される。即ち、カラー５３が冶具５０とともに口金１２から回収される。
【００３５】
その結果、Ｏリング３３と口金１２のライナ１１への取付時には、Ｏリング３３が、カラー５３の外周面で口金１２のＯリング溝４２に保持されているので、Ｏリング３３がＯリング溝４２から脱落することが防止されるという効果が得られる。口金１２のライナ１１への取付後には、Ｏリング３３は、Ｏリング溝４２に装着された状態で、口金１２の貫通孔４１の内壁面とドーム部２２の突出部２４の外周面との間に位置し、口金１２の貫通孔４１の内壁面とドーム部２２の突出部２４の外周面との間の隙間を封止して、適正に機能することができる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１０・・・高圧タンク、１１・・・ライナ、１２，１３・・・口金、１４・・・繊維層、２１・・・シリンダー部、２２・・・ドーム部、２２ａ，４１・・・貫通孔、２３・・・口金取付部、２４・・・突出部、３１・・・口金本体、３２・・・フランジ、３３・・・Ｏリング、４２・・・Ｏリング溝、５０・・・冶具、５１・・・本体、５１ａ・・・基端部、５１ｂ・・・軸部、５１ｃ・・・先端部、５３・・・カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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