(57)【要約】【課題】高温下の環境に長時間晒されても、変形が発生しないステンレス鋼製液体用容器を提供する。【解決手段】ステンレス鋼製液体用容器を、有底で所定の高さを有する一端が開口した円筒容器と、前記円筒容器の開口部に嵌合して隅肉継手で溶接される両端が開口した円錐台形状となっている天板部と、天板部の小径の開口側に隅肉継手で溶接されて外周部に雄ネジが形成されている首部と、前記首部の雄ネジに対応した雌ネジが内周に形成されていて前記首部に螺合される蓋とで構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底で、他端が開口した円筒容器と、
両端が開口した円錐台形状であり、大径の開口部が前記円筒容器に嵌合している天板部と、前記天板部の小径の開口側に溶接されて外周部に雄ネジが形成されている首部と、
からなる本体容器と、
前記首部の雄ネジに対応した雌ネジが内周に形成されていて前記首部に螺合される蓋と、から構成されていることを特徴とする液体用容器。
【請求項２】
前記本体容器が、ステンレス鋼であることと特徴とする請求項１に記載の液体用容器。
【請求項３】
前記本体容器の円筒容器と天板部、また、天板部と首部が隅肉溶接により接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体用容器。
【請求項４】
ステンレス鋼製液体用容器の円筒容器を、円筒形状に浅絞り加工した加工品に内金型を挿入するとともに、前記加工品の側壁に対向する二方向から回転する加工ローラーを押し当て、加工品を回転させるとともに前記加工ローラーを加工品の高さ方向に上下運動させて、加工品の側壁の板厚を減じさせながら側壁高さを高くする方法で製造することを特徴とするステンレス鋼製液体用容器の円筒容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体用容器に関し、例えば農薬や医薬品、非水系電解液を保存して輸送する
際に使用するステンレス鋼製液体用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
農薬や医薬品などの薬品類やリチウムイオン二次電池などで用いられる非水系電解液を
注入して保存や輸送に供される液体用容器として、特許文献１には、樹脂を素材として、外周部に雄ネジが形成されている首部を有する有底筒状容器本体と、有底筒状で内周部に前記雄ネジに対応した雌ネジが形成されている蓋で構成される容器が開示されている。この容器は、容器本体に液体を注入した後に首部に蓋を螺合して、液体を容器本体内に密封している。
【０００３】
また、特許文献２では、液体用容器が、アルミニウムを素材として外周部に雄ネジが形成されている首部を有する有底筒状容器本体と、樹脂を素材として有底筒状で内周部に前記雄ネジに対応した雌ネジが形成されている蓋で構成されている。この容器の場合も、容器本体に液体を注入した後に首部に蓋を螺合して、液体を容器本体内に密封している。
【０００４】
特許文献１と２の液体用容器は、容器本体が樹脂やアルミニウムであるため、容器内
の液体が９０℃程度の環境に長時間晒された場合には、容器の基材の樹脂が軟化するとと
もに液体が膨張して容器に内圧が作用し、これによっても容器本体がアルミニウムであっても容器の変形や破裂が生じる可能性がある。このように、内圧に対して強度不足であることが課題である。
【０００５】
この内圧に対する強度不足を補うために、容器本体の材質にステンレス鋼を用いる場合がある。特許文献３には、リチウムイオン二次電池用の電解液をステンレス鋼製容器に３０日間保存したことが記載されている。しかし、通常用いられているステンレス鋼製の液体用容器は、板厚が１ｍｍ程度であるため質量が重く、リチウムイオン二次電池用電解液などのように通常グローブボックスの狭い空間で使用する場合には、取り扱いにくいという問題があった。
また、ステンレス鋼製液体用容器１は、図１に示すように底部２と胴部３、胴部３と天板部４を突合せ継手で溶接しているため、板厚を薄くすると突合せ部が変形して安定した溶接が困難であることから、薄肉化できず、これによって軽量化できないという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９７９９９号公報
【特許文献２】特許第４９１８２７７号公報
【特許文献３】特開２０１０−０９２７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来から用いられているステンレス鋼製液体用容器は、質量が重くて取り扱いにくいという点と、部品点数および製作工程が多くてコストが高くなるという課題がある。液体用容器に作用する内圧に対する強度に関しては、板厚を薄くすることによっても実現可能であるが、図１に示した従来のステンレス鋼製液体用容器１は、底部２と胴部３や胴部３と天板部４とを突合せ継手で溶接しているため、各々の部品の板厚がある程度厚くないと突合せ部が変形して突合せしにくい状態となる。そのために各々の部品の板厚を１ｍｍ程度にしており、これによって容器自体が重くなっている。
【０００８】
本発明は、従来のステンレス鋼製液体用容器の課題を解決し、軽量で、製造工程を少なくした低コストなステンレス鋼製液体用容器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のステンレス鋼製液体用容器は、その目的を達成するため、有底で所定の高さを有する一端が開口した円筒容器と、前記円筒容器の開口部に嵌合して隅肉継手で溶接される両端が開口した円錐形状となっている天板部と、天板部の小径の開口側に隅肉継手で溶接されて外周部に雄ネジが形成されている首部と、からなる本体容器と、前記首部の雄ネジに対応した雌ネジが内周に形成されていて前記首部に螺合される蓋とで構成することを特徴としている。
また、前記の円筒容器の成形方法は、円筒形状に浅絞り加工した加工品に内金型を挿入するとともに、前記加工品の側壁に対向する二方向から回転する加工ローラーを押し当て、加工品を回転させるとともに前記加工ローラーを加工品の高さ方向に上下運動させて、加工品の側壁の板厚を減じさせながら側壁高さを高くする方法であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の液体用容器においては、ステンレス鋼を素材としているため、板厚が薄い状態であっても内圧に対する強度が高いことから、容器の変形や破裂が発生することがない。
また、容器の底と胴を一体化した円筒容器としており、前記円筒容器に天板部を嵌合させて重ね隅肉継手としているため、従来の突合せ継手で溶接するステンレス鋼製液体用容器よりも溶接しやすく、溶接工程を少なくしてコスト低減を図ることができる。さらに、円筒容器や天板部の板厚を薄くできることから、軽量なステンレス鋼製液体用容器を実現することができる。
素材のステンレス鋼としては、容器内に保管する液体に対して耐久性を有するものであれば特に限定する必要はなく、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼などを選定することができる。また、蓋の材質も同様に、容器内に保管する液体に対して耐久性を有するものであれば特に限定する必要はなく、ステンレス鋼や樹脂などを選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のステンレス鋼製液体用容器の模式図
【図２】本発明の実施形態に係る液体用容器の模式図
【図３】本発明の実施形態に係る液体用容器の縦断面図
【図４】本発明の円筒容器の製造方法で、（ａ）は浅絞り加工、（ｂ）は回転加工に関する模式図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の実施形態に係るステンレス鋼製液体用容器１の模式図である。また、図３は、本発明の実施形態に係るステンレス鋼製液体用容器１の縦断面図を示す。
【００１３】
本発明の液体容器の構成は、底と胴が一体化され一端が開口している有底の円筒容器５と、円筒容器５の開口側に嵌合されて重ね隅肉継手で溶接される天板部４と、天板部４の開口一端側に溶接されていて外周に雄ネジが形成されている首部６と、からなる本体容器と、首部６の雄ネジに対応した雌ネジが内周に形成されている蓋７とから構成される。
天板部４は、両端が開口した円錐形状であり、小径の開口側には首部６が、大径の開口側には円筒容器５が溶接される。大径の開口側には、円筒容器５と嵌合させるためのスカート部８が形成されている。首部６と天板部４との溶接部９ｂは首部６の周囲の隅肉継手であり、天板部４と円筒容器５との溶接部９ａは円筒容器５に天板部４を嵌合させた重ね隅肉継手となる。
これらの円筒容器５と天板部４の板厚は、従来のステンレス鋼製液体用容器よりも軽量化でき、液体の内圧に耐えうることができれば限定することはないが、０．５ｍｍ以下が好ましい。
また、溶接方法は、特に限定しないが、ＴＩＧ溶接やレーザー溶接を行った方が好ましい。
【００１４】
ステンレス鋼製液体用容器１の各々の部品の製造方法は、円筒容器５に関しては、まず第１段階として図４（ａ）に示すように選定した素材の平板をパンチ１０とダイ１１および板押え１２によって円筒形状に浅絞り加工する。次に図４（ｂ）に示すように、内金型１４を挿入した浅絞り加工品１３を回転させるとともに、前記浅絞り加工品１３の側壁１７に２個の加工ローラー１５をそれぞれ対向する位置に押し当てて回転させ、同時に浅絞り加工品１３の開口側１６に加工ローラー１５を移動させてゆくことにより、側壁１７の板厚を減じさせながら側壁高さを高くしていく。これらの加工ローラー１５の動作を、加工ローラー１５を側壁１７へ押し当る量を増加させながら繰り返すことにより、所定の側壁板厚および高さの円筒容器５を得る。
また、天板部４は、絞り加工によって円錐状態の加工品とし、円錐頂部の閉口箇所を所定の外径となるように切断して成形する。この際、絞り加工では、円錐頂部を切断した後に所定の天板部４の高さとなるように絞り加工高さを調整している。さらに首部６は、所定の外径のステンレス鋼管を所定の長さに切断し、外周に必要とするピッチやネジ高さの雄ネジを切削や転造加工で施して成形する。
蓋７の製造方法は、特に限定しないが、例えばステンレス鋼を素材として六角形のナット形状とする場合は、丸棒状の素材を所定高さに切断し、凹部や凹部の側壁に首部５の雄ネジに対応した雌ネジを切削によって加工しても良い。また、樹脂を素材とする場合は、射出成形や切削によって蓋を成形しても良い。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例を以下に説明する。素材としては、ステンレス鋼製液体用容器１の天板部４、円筒容器５、首部６はＳＵＳ３０４とし、蓋７はポリプロピレンとした。
円筒容器５は外径６５ｍｍ、高さ１８５ｍｍであり、底の板厚が０．４ｍｍ、側壁の板厚が０．２ｍｍである。天板部４は板厚が０．４ｍｍで、大径側の内径が６５ｍｍ、小径側の外径が２０ｍｍで傾斜角度を４５°、スカート部８を除いた高さを２２．９ｍｍ、スカート部８の高さを５ｍｍとした。首部６は高さを３０ｍｍとし、内径が１６ｍｍで外周にＭ２０の雄ネジを形成した。蓋７は、円柱形状とし、高さが４０ｍｍで外径が３０ｍｍとし、内側を深さ３０ｍｍで側壁にＭ２０の雌ネジを形成した凹部を設けた構造とした。
【００１６】
円筒容器５の製造は、板厚０．４ｍｍで外径２０５ｍｍの円盤を、直径Φ６４．２ｍｍのパンチ１０と内径Φ６５ｍｍのダイス１１で高さ３０ｍｍの浅絞り加工品１３を成形し、その浅絞り加工品１３内に直径６４．２ｍｍで高さ２００ｍｍの内金型１４を挿入して、浅絞り加工品１３の側壁周囲の対向する位置に配置した直径８０ｍｍで板厚１６ｍｍ、先端に曲率半径８ｍｍのＲを施した１対の加工ローラー１５で、所定寸法になるまで回転加工した。加工ローラー１５による回転加工は、浅絞り加工品１３の回転数を１０００ｒｐｍ、加工ローラー１５は従動回転として送り速度を３００ｍｍ／分、一回の押込み量を０．０５ｍｍとした。
【００１７】
天板部４は、底辺がΦ６５ｍｍで傾斜角度４５°の円錐形状のパンチと内径Φ６５．８ｍｍのダイスで、底辺の内径がΦ６５ｍｍで高さ３２．９ｍｍ、傾斜角度４５°でスカート部８の高さ５ｍｍの加工品を成形し、その加工品の円頂部から高さ１０ｍｍの部分を切断して製造した。
首部６は、外径２０ｍｍで板厚が２ｍｍのＳＵＳ３０４のパイプを高さを３０ｍｍに切断し、外周にＭ２０の雄ネジを切削にて形成した。蓋７は、射出成形を用いて高さが４０ｍｍで外径が３０ｍｍの円柱形状品に内側に深さ３０ｍｍで直径２０ｍｍの凹部を形成し、切削で凹部の側壁にＭ２０の雌ネジを形成した。
【００１８】
製作した円筒容器５と天板部４は、スカート部８で嵌合させ、その嵌合部をＴＩＧ溶接法により接合して組み立てた。次に、天板部４の上に首部６を乗せ、ＴＩＧ溶接により組み立てて一体とした。
【００１９】
上記の方法で製造したステンレス鋼製液体用容器１に六フッ化燐酸リチウムをベースとしたリチウムイオン電池用電解液を５００ｃｃ注入し、９０℃の雰囲気下で1ヶ月放置して容器の状態を評価した。評価した結果、ステンレス鋼製液体用容器６に変形や液漏れなどの異常は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明にかかるステンレス鋼製液体用容器は、例えば非水系電解液を輸送する容器として使用するのに好適である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ステンレス鋼製液体用容器
２  底部
３  胴部
４  天板部
５  円筒容器
６  首部
７  蓋
８  スカート部
９、９ａ、９ｂ  溶接部
１０  パンチ
１１  ダイ
１２  板押え
１３  浅絞り加工品
１４  内金型
１５  加工ローラー
１６  浅絞り加工品の開口部
１７  側壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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