(57)【要約】【課題】ライナと口金との間を、簡単な構成で長期間にわたって良好にシールすることが可能な高圧タンクを提供する。【解決手段】高圧タンク１０は、流体を収容する樹脂製のライナ１４と、給排孔３４が形成された口金３０とを備える。ライナ１４に突出形成された筒状部１８が給排孔３４に挿入される。給排孔３４の内周面に形成されたシール溝４４の内部にシール部材４８と、シール部材４８よりも給気方向上流側に配置されるバックアップ部材５０とが設けられる。シール溝４４のバックアップ部材５０に臨む面には、給気方向の上流側から下流側に向かうに連れて筒状部１８の外周面から離間するテーパ状の溝テーパ面５２が設けられる。バックアップ部材５０の溝テーパ面５２に臨む面には、給気方向の上流側から下流側に向かって拡径するテーパ状の部材テーパ面５８が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を収容する樹脂製のライナと、前記ライナに対して前記流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える高圧タンクであって、
前記ライナに突出形成された筒状部が前記給排孔に挿入されることで、前記筒状部の先端側から基端側に向かう方向が前記ライナに対する前記流体の給気方向となり、
前記給排孔の内周面に形成されたシール溝の内部に、前記給排孔の内周面と前記筒状部の外周面との間をシールするシール部材と、前記シール部材よりも、前記給気方向の上流側に配置されるバックアップ部材と、が設けられ、
前記シール溝の前記バックアップ部材に臨む面には、前記給気方向の上流側から下流側に向かうに連れて前記筒状部の外周面から離間するテーパ状の溝テーパ面が設けられ、
前記バックアップ部材の前記溝テーパ面に臨む面には、前記給気方向の上流側から下流側に向かって拡径するテーパ状の部材テーパ面が設けられていることを特徴とする高圧タンク。
【請求項２】
請求項１記載の高圧タンクにおいて、
前記バックアップ部材の径方向の最大厚さは、前記シール溝の前記溝テーパ面が形成された部分の最大深さよりも小さいことを特徴とする高圧タンク。
【請求項３】
請求項２記載の高圧タンクにおいて、
前記バックアップ部材の軸方向に対する前記部材テーパ面の傾斜角度は、前記給排孔の軸方向に対する前記溝テーパ面の傾斜角度よりも大きく、
前記溝テーパ面に前記部材テーパ面が沿うとき、
前記給気方向の下流側の前記部材テーパ面の一端を通って前記給排孔の軸方向に沿う第１直線と、前記給気方向の上流側の前記部材テーパ面の他端を通って前記給排孔の軸方向に沿う第２直線との距離をＤ１とし、
前記第１直線と、前記バックアップ部材の前記筒状部の外周面に臨む前記給気方向の下流側の端部を通って前記給排孔の軸方孔に沿う第３直線との距離をＤ２とすると、
前記Ｄ１と前記Ｄ２は、Ｄ１≧０．５Ｄ２の関係を満たすことを特徴とする高圧タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を収容する樹脂製のライナと、該ライナに対して流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える高圧タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧タンクは、気体や液体等の流体を収容する容器として広汎に用いられている。例えば、燃料電池車には、燃料電池システムに供給するための水素ガスを収容するものとして搭載される。
【０００３】
この種の高圧タンクは、その外表面が繊維強化プラスチック製の補強層で覆われた樹脂製で且つ中空体からなるライナと、該ライナの内部に流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える。ライナには、筒状部が突出形成され、この筒状部が給排孔に挿入される。また、給排孔にはバルブが設けられ、該バルブを操作することによって、給排孔が開閉される。
【０００４】
つまり、給排孔から筒状部の内側を介して、ライナの内部に流体を供給することが可能である。また、ライナの内部の流体を、筒状部の内側及び給排孔を介して、排気することが可能である。従って、筒状部の先端側から基端側に向かう方向がライナに対する流体の給気方向となる。換言すると、筒状部の基端側から先端側に向かう方向がライナに対する流体の排気方向となる。
【０００５】
このような高圧タンクでは、ライナと口金との間をシール部材でシールすることが一般的である。例えば、特許文献１には、給排孔の内周面に設けたシール溝の内部にシール部材を設けることで、筒状部の外周面と給排孔の内周面との間をシールすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１３７０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
流体の排気により高圧タンクの内部が減圧された場合、シール溝では、シール部材よりも給気方向下流側の内圧が、給気方向上流側の内圧に比して高くなる。このため、上記のように設けられたシール部材は、給気方向上流側のシール溝の内壁に押接されることになる。その結果として、シール部材の一部が筒状部の外周面と給排孔の内周面との間の隙間にはみ出してしまう懸念がある。つまり、特許文献１記載の高圧タンクでは、上記のはみ出しによる応力等に十分に耐え得る特殊なシール部材を用いたり、メンテナンスの回数を増やしたりすることが必要になり、製造コストが高騰することや、取り扱いが煩雑になることがある。
【０００８】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、ライナと口金との間を、簡単な構成で長期間にわたって良好にシールすることが可能な高圧タンク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】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体を収容する樹脂製のライナと、前記ライナに対して前記流体を給排するための給排孔が形成された口金とを備える高圧タンクであって、前記ライナに突出形成された筒状部が前記給排孔に挿入されることで、前記筒状部の先端側から基端側に向かう方向が前記ライナに対する前記流体の給気方向となり、前記給排孔の内周面に形成されたシール溝の内部に、前記給排孔の内周面と前記筒状部の外周面との間をシールするシール部材と、前記シール部材よりも、前記給気方向の上流側に配置されるバックアップ部材と、が設けられ、前記シール溝の前記バックアップ部材に臨む面には、前記給気方向の上流側から下流側に向かうに連れて前記筒状部の外周面から離間するテーパ状の溝テーパ面が設けられ、前記バックアップ部材の前記溝テーパ面に臨む面には、前記給気方向の上流側から下流側に向かって拡径するテーパ状の部材テーパ面が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この高圧タンクでは、内部が減圧されること等により、シール部材に対して、給気方向下流側から上流側に向かう押圧力が加えられた場合、該シール部材は、バックアップ部材に押接される。そして、シール部材を介して前記押圧力が加えられたバックアップ部材は、その部材テーパ面がシール溝の溝テーパ面に押接される。これによって、バックアップ部材に、径方向の分力を生じさせることができるため、シール溝の内周面や筒状部の外周面に対して、バックアップ部材を良好に密着させることが可能になる。
【００１１】
このため、給気方向上流側に向かう押圧力がシール部材に加えられた場合であっても、シール溝よりも給気方向上流側において、筒状部の外周面と給排孔の内周面との間の隙間にシール部材がはみ出すことを回避できる。しかも、バックアップ部材の径方向両端部と、シール溝の内周面及び筒状部の外周面との間にシール部材がはみ出すことも効果的に抑制されている。
【００１２】
従って、この高圧タンクによれば、はみ出しによる応力に耐え得る特殊なシール部材を用いることなく、シール部材の耐圧性を向上させることができ、メンテナンスの回数を増やす必要もない。その結果、簡単な構成で、長期間にわたって良好にライナと口金との間をシールすることが可能になる。
【００１３】
上記の高圧タンクにおいて、前記バックアップ部材の径方向の最大厚さは、前記シール溝の前記溝テーパ面が形成された部分の最大深さよりも小さいことが好ましい。この場合、給気方向上流側に向かう押圧力がバックアップ部材に加えられていない状態では、筒状部の外周面とバックアップ部材との間に隙間が形成される。
【００１４】
ところで、流体が給気され高圧タンクの内部が加圧状態にある場合、シール溝に対して給気方向上流側から進入した流体によって、シール部材が給気方向下流側のシール溝の内壁に押接される。この際、上記のように筒状部の外周面とバックアップ部材との間に形成された隙間にも前記流体が進入するため、該流体による押圧力を、筒状部の外周面のうち、シール部材が押圧されていない部分に作用させることができる。
【００１５】
これによって、シール溝に臨む筒状部の外周面全体に略均等に面圧を発生させることができるため、筒状部のシール部材が押圧される部分にクリープ等による収縮変形が生じることを抑制できる。つまり、筒状部の外周面とシール溝の内周面との距離（シールギャップ）が増大することを抑制できるため、ライナと口金との間を長期間にわたって良好にシールすることが可能になる。
【００１６】
上記の高圧タンクにおいて、前記バックアップ部材の軸方向に対する前記部材テーパ面の傾斜角度は、前記給排孔の軸方向に対する前記溝テーパ面の傾斜角度よりも大きく、前記溝テーパ面に前記部材テーパ面が沿うとき、前記給気方向の下流側の前記部材テーパ面の一端を通って前記給排孔の軸方向に沿う第１直線と、前記給気方向の上流側の前記部材テーパ面の他端を通って前記給排孔の軸方向に沿う第２直線との距離をＤ１とし、前記第１直線と、前記バックアップ部材の前記筒状部の外周面に臨む前記給気方向の下流側の端部を通って前記給排孔の軸方孔に沿う第３直線との距離をＤ２とすると、前記Ｄ１と前記Ｄ２は、Ｄ１≧０．５Ｄ２の関係を満たすことが好ましい。
【００１７】
この場合、部材テーパ面の前記傾斜角度が、溝テーパ面の前記傾斜角度よりも大きいため、給気方向の上流側に向かう押圧力がバックアップ部材に加えられていない状態では、溝テーパ面と部材テーパ面との間に離間した部分を形成可能である。すなわち、部材テーパ面は、溝テーパ面に対し、例えば、給気方向下流側の端部が接触し、且つ給気方向上流側に向かって互いの離間距離が大きくなるように配置される。
【００１８】
一方、給気方向上流側に向かう押圧力がバックアップ部材に加えられた場合、該バックアップ部材は、溝テーパ面と離間していた部材テーパ面の給気方向上流側が溝テーパ面に接近し、部材テーパ面の全体が溝テーパ面に接触するように変形する。バックアップ部材は、距離Ｄ１と距離Ｄ２が上記の関係を満たすため、上記のように変形すると、給気方向下流側（シール部材に臨む側）の径方向の一端部を筒状部の外周面に接触させることができるとともに、他端部をシール溝の内周面（溝テーパ面）に接触させることができる。
【００１９】
つまり、このバックアップ部材は、上記のように、その径方向の最大厚さを、シール溝の溝テーパ面が形成された部分の最大深さより小さくした場合であっても、給気方向上流側に向かう押圧力が加えられた状態では、シール部材に臨む側の径方向両端部をシール溝の内周面及び筒状部の外周面にそれぞれ密着させることができる。従って、バックアップ部材と、シール溝の内周面及び筒状部の外周面との間にシール部材がはみ出すような隙間が生じる懸念を払拭することができる。
【００２０】
以上から、この高圧タンクでは、簡単な構成で、長期間にわたって良好にライナと口金との間をシールすることが可能になるという作用効果を一層効果的に得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の高圧タンクによれば、給気方向上流側に向かう押圧力がシール部材に加えられた場合であっても、該シール部材にはみ出しによる応力が生じることを回避できるため、簡単な構成で、長期間にわたって良好にライナと口金との間をシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る高圧タンクの筒状部の軸方向に沿う概略要部断面図である。
【図２】図１の高圧タンクの開口側の拡大断面図である。
【図３】押圧力が加えられていない状態のシール部材及びバックアップ部材を示す説明図である。
【図４】給気方向下流側に向かって押圧力が加えられた状態のシール部材及びバックアップ部材を示す説明図である。
【図５】給気方向上流側に向かって押圧力が加えられた状態のシール部材及びバックアップ部材を示す説明図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは、バックアップ部材に生じるモーメントを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る高圧タンクにつき好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
本発明に係る高圧タンクは、例えば、燃料電池車に搭載され、燃料電池システムに供給するための水素ガスを収容するものとして好適に用いることができる。そこで、本実施形態では、高圧タンクが、燃料電池システムに供給するための水素ガスを流体として収容する例について説明するが、特にこれに限定されるものではない。本発明に係る高圧タンクは、水素ガス以外の流体を収容することも可能である。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る高圧タンク１０は、外周が繊維強化プラスチック製の補強層１２で覆われたライナ１４の中空内部に水素ガスを収容する。ライナ１４は、樹脂からなり、一旦内部に指向して陥没した一端部に筒状部１８が突出形成される。このような筒状部１８を有するライナ１４は、周知のブロー成形法を適用して容易に得ることが可能である。
【００２６】
筒状部１８は、その内側がライナ１４の中空内部と連通する。また、筒状部１８は、突出端（先端）側に薄肉部１８ａが設けられ、該薄肉部１８ａよりも基端側に雄ねじ１８ｂが設けられる。薄肉部１８ａは他部位よりも厚さが小さい部位である。なお、薄肉部１８ａの厚さは、十分な剛性が得られるように１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２７】
図１に示すように、筒状部１８には、口金３０が外装される。口金３０は、例えば、金属製であり、筒状の突出部３２を有し、該突出部３２の軸方向に沿って給排孔３４が貫通形成されている。また、口金３０は、突出部３２の基端から円盤状に広がる肩部３６をさらに有し、該肩部３６の外周面がライナ１４とともに補強層１２で覆われている。つまり、口金３０は、肩部３６がライナ１４と補強層１２で覆われ、突出部３２が補強層１２の開口から露呈するように突出した形状となっている。
【００２８】
突出部３２の外径は略一定であり、一方、突出部３２の内径、すなわち、給排孔３４の径は部位によって相違する。具体的には、給排孔３４は、軸方向の突出部３２側に位置する中内径孔３８と、肩部３６側に位置する大内径孔４０と、これら中内径孔３８及び大内径孔４０の間に設けられた小内径孔４２とからなる。中内径孔３８は、バルブを介して高圧ホース（何れも不図示）が着脱可能に接続される。
【００２９】
大内径孔４０内に筒状部１８が挿入され、これによって、筒状部１８の外周面が大内径孔４０の内周面に沿って配設される。つまり、給排孔３４から筒状部１８の内側を介して、ライナ１４の内部に水素ガスを供給することが可能である。また、ライナ１４の内部の水素ガスを、筒状部１８の内側及び給排孔３４を介して、排気することが可能である。
【００３０】
従って、筒状部１８の先端側から基端側に向かう方向がライナ１４に対する水素ガスの給気方向（図１の矢印方向）となる。なお、本明細書中では、水素ガスが給気されているか排気されているかに関わらず、筒状部１８の先端側から基端側に向かう方向（図１の矢印方向）を給気方向という。すなわち、水素ガスは、ライナ１４に対して、給気方向の上流側（矢印Ｘ側）から下流側（矢印Ｙ側）に向かって給気され、給気方向の下流側（矢印Ｙ側）から上流側（矢印Ｘ）側に向かって排気される。
【００３１】
大内径孔４０の内径は、筒状部１８の外径に応じた大きさに設定される。具体的には、大内径孔４０では、薄肉部１８ａに臨む部位の内径が、該薄肉部１８ａよりも基端側に臨む部位の内径よりも小さくなっている。また、大内径孔４０の内壁には、筒状部１８の薄肉部１８ａに臨む部位に、該大内径孔４０の周方向に沿う円環状のシール溝４４が形成され、筒状部１８の雄ねじ１８ｂに臨む部位に、該雄ねじ１８ｂと螺合する雌ねじ４６が形成されている。なお、図３等に示すように、大内径孔４０の内壁のうち、シール溝４４よりも給気方向上流側と、薄肉部１８ａの外周面との間には、後述する理由から、水素ガスの流通経路となる隙間が形成されていることが好ましい。
【００３２】
図２及び図３に示すように、シール溝４４の内部には、シール部材４８と、該シール部材４８よりも給気方向上流側に配置されるバックアップ部材５０とが設けられる。また、シール溝４４のバックアップ部材５０に臨む面には、給気方向上流側から給気方向下流側に向かうに連れて薄肉部１８ａの外周面から離間するテーパ状の溝テーパ面５２が設けられる。つまり、シール溝４４の内周面は、溝テーパ面５２と、該溝テーパ面５２よりも給気方向下流側に設けられ、軸方向に内径が略等しい等径面５４とからなる。
【００３３】
シール部材４８としては、例えば、Ｏリングを用いることができる。このシール部材４８は、シール溝４４の等径面５４と薄肉部１８ａの外周面との間に圧縮された状態で配置されるように、これら等径面５４と薄肉部１８ａの外周面との間の距離（シールギャップ）との関係で径方向の厚さ等が設定される。これによって、筒状部１８の外周面と口金３０の給排孔３４の内周面との間がシールされる。
【００３４】
バックアップ部材５０は、例えば、バックアップリングを用いることができる。また、バックアップ部材５０は、シール溝４４の溝テーパ面５２に臨む面に、給気方向上流側から下流側に向かって拡径するテーパ状の部材テーパ面５８が設けられる。
【００３５】
図３に示すように、バックアップ部材５０の径方向の最大厚さＴ１は、シール溝４４の溝テーパ面５２が形成された部分の最大深さＴ２よりも小さい。なお、本実施形態では、シール溝４４の溝テーパ面５２が形成された部分の最大深さＴ２は、等径面５４が形成された部分の最大深さと同じである。このため、後述するように、給気方向上流側に向かう押圧力がバックアップ部材５０に加えられていない状態では、薄肉部１８ａの外周面とバックアップ部材５０との間に隙間Ｐが形成される。
【００３６】
バックアップ部材５０の軸方向に対する部材テーパ面５８の傾斜角度θａは、給排孔３４の軸方向に対する溝テーパ面５２の傾斜角度θｂよりも大きい。このため、給気方向上流側に向かう押圧力がバックアップ部材５０に加えられていない状態では、溝テーパ面５２と部材テーパ面５８との間に離間した部分が形成される。すなわち、部材テーパ面５８は、溝テーパ面５２に対し、給気方向下流側の端部５８ａが接触し且つ給気方向上流側に向かって互いの離間距離が大きくなるように配置される。
【００３７】
また、バックアップ部材５０は、後述するように、給気方向上流側に向かう押圧力が加えられた場合には、溝テーパ面５２に部材テーパ面５８が沿う（図５参照）。この状態にあるとき、以下の関係を満たすように、バックアップ部材５０の形状がさらに設定されていることが好ましい。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、給気方向下流側の部材テーパ面５８の端部５８ａを通って給排孔３４の軸方向に沿う第１直線Ｌ１と、給気方向上流側の部材テーパ面５８の端部５８ｂを通って給排孔３４の軸方向に沿う第２直線Ｌ２との距離をＤ１とする。また、第１直線Ｌ１と、バックアップ部材５０の薄肉部１８ａの外周面に臨む給気方向下流側の端部５０ａを通って給排孔３４の軸方向に沿う第３直線Ｌ３との距離をＤ２とする。この場合、Ｄ１とＤ２は、Ｄ１≧０．５Ｄ２の関係を満たすことが好ましい。
【００３９】
図１及び図２に示すように、シール溝４４よりも給気方向下流側には、雄ねじ１８ｂと雌ねじ４６とを螺合させることで、筒状部１８の外周面と大内径孔４０の内周面とを接合する接合部６０が形成される。
【００４０】
大内径孔４０の内部には、筒状部１８を支持するべく、カラー６２がさらに配設されている。カラー６２は、例えば、金属製であり、図２に示すように、円環状の頭部６４と、該頭部６４と一体に設けられる筒状の円筒部６６とを有する。カラー６２には、円筒部６６の軸方向に沿って、通過孔６８が貫通形成される。
【００４１】
頭部６４は、その周面が、給気方向上流側の一端面側から、給気方向下流側の他端面側に向かって拡径するテーパ状に形成されている。大内径孔４０内において、頭部６４の一端面は、小内径孔４２と大内径孔４０との間に形成される段差面に当接し、頭部６４の他端面は、筒状部１８の先端面に当接する。
【００４２】
円筒部６６は、筒状部１８の内側に挿入され、これによって、通過孔６８が、給排孔３４の中内径孔３８及び小内径孔４２とライナ１４の内部と連通する。また、円筒部６６の外周面は、筒状部１８を介して大内径孔４０の内周面に沿って周回するように配設される。つまり、筒状部１８は、円筒部６６の外周面と、大内径孔４０の内周面との間に挟持される。
【００４３】
なお、筒状部１８を一層良好に挟持する観点からは、円筒部６６が筒状部１８内に圧入されていることが好ましい。この場合、円筒部６６が筒状部１８を大内径孔４０の内周面側に向かって押圧することから、筒状部１８の外周面が大内径孔４０の内周面に押接するため、前記シールギャップを一定に維持し易くなる。
【００４４】
上記の通り、カラー６２は、頭部６４と円筒部６６のみからなる簡単な構成であるため、大内径孔４０及び筒状部１８に対して容易に取り付けることができる。
【００４５】
本実施形態に係る高圧タンク１０は、基本的には以上のように構成される。この高圧タンク１０では、上記の通り、口金３０の中内径孔３８に高圧ホースを接続することで、該高圧ホース、給排孔３４及び通過孔６８を介して水素補給源（不図示）からライナ１４内に水素ガスが供給される。このようにして給気された水素ガスによって、高圧タンク１０の内部が加圧状態にあるとき、シール溝４４に対して給気方向上流側から水素ガスが進入する。
【００４６】
これによって、図４に示すように、シール部材４８が、シール溝４４の給気方向下流側の内壁４４ａに押接され、圧縮変形するため、薄肉部１８ａの外周面及びシール溝４４の等径面５４に対するシール部材４８の密着性を高めることができる。すなわち、筒状部１８の外周面と給排孔３４の内周面との間を良好にシールすることができる。
【００４７】
従って、上記の通り、大内径孔４０（給排孔３４）のシール溝４４よりも給気方向上流側と、薄肉部１８ａの外周面との間に、水素ガスの流通経路となる隙間を形成することで、水素ガスを給気方向上流側からシール溝４４に効果的に導入することが可能となり、シール部材４８によるシール性を向上させることができる。
【００４８】
この際、バックアップ部材５０は、給気方向上流側に向かう押圧力が加えられていない状態であるため、上記の通り、薄肉部１８ａの外周面とバックアップ部材５０との間には隙間Ｐ（図３参照）が形成された状態が維持される。つまり、シール溝４４内では、隙間Ｐにも水素ガスが進入するため、該水素ガスによる押圧力を、薄肉部１８ａの外周面のうち、シール部材４８が押圧されていない部分に作用させることができる。
【００４９】
これによって、シール溝４４に臨む薄肉部１８ａの外周面全体に略均等に面圧を発生させることができるため、薄肉部１８ａのシール部材４８が押圧される部分に集中的に押圧力が加えられることを回避できる。その結果、薄肉部１８ａにクリープ等による収縮変形が生じることを抑制できる。つまり、薄肉部１８ａの外周面とシール溝４４の内周面との距離（シールギャップ）が増大することを抑制できるため、これらの間を長期間にわたって良好にシールすることが可能になる。
【００５０】
一方、ライナ１４内に収容された水素ガスは、中内径孔３８に取り付けられた開閉バルブを介して排出可能であり、燃料電池システムに接続された配管等（何れも不図示）に供給される。このようにして、水素ガスを排気することにより、高圧タンク１０の内部が減圧されると、シール溝４４の内部の水素ガスが給気方向上流側から排気されたり、ライナ１４を通過して、該ライナ１４と補強層１２の間に進入していた水素ガスが、給気方向下流側からシール溝４４内に到達したりする。これによって、シール溝４４では、シール部材４８よりも給気方向下流側の内圧が、給気方向上流側の内圧に比して高くなる。
【００５１】
その結果、図５に示すように、シール部材４８に対して、給気方向下流側から上流側に向かう押圧力が加えられ、これによって、シール部材４８は、バックアップ部材５０に押接される。
【００５２】
そして、シール部材４８を介して前記押圧力が加えられたバックアップ部材５０は、その部材テーパ面５８がシール溝４４の溝テーパ面５２に押接される。これによって、バックアップ部材５０に径方向の分力を生じさせることができる。
【００５３】
また、このように給気方向上流側に向かう押圧力が加えられたバックアップ部材５０は、溝テーパ面５２と離間していた部材テーパ面５８の給気方向上流側が溝テーパ面５２に接近し、部材テーパ面５８の全体が溝テーパ面５２に接触するように変形する。
【００５４】
この際、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２の距離Ｄ１と、第１直線Ｌ１と第３直線Ｌ３の距離Ｄ２とは、上記の関係を満たす。これによって、バックアップ部材５０は、上記のように変形した場合に、端部５８ａを溝テーパ面５２に接触させたまま、端部５０ａを薄肉部１８ａの外周面に容易に接触させることができる。
【００５５】
つまり、このバックアップ部材５０は、その径方向の最大厚さＴ１を、シール溝４４の最大深さＴ２より小さくした場合であっても、給気方向上流側に向かう押圧力が加えられた状態では、シール部材４８に臨む側の径方向両端部５８ａ、５０ａを溝テーパ面５２及び薄肉部１８ａの外周面にそれぞれ良好に密着させることができる。
【００５６】
ここで、図６Ａ及び図６Ｂを参照しつつ、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２の距離Ｄ１ａと、第１直線Ｌ１と第３直線Ｌ３の距離Ｄ２ａとが、上記の関係を満たさない、すなわち、Ｄ１ａ＜０．５Ｄ２ａとなるバックアップ部材７０に、給気方向上流側に向かう押圧力が加えられた場合について説明する。なお、図６Ａ及び図６Ｂでは、シール部材４８の図示を省略している。また、図６Ａ及び図６Ｂに示す構成要素のうち、図１〜図５に示す構成要素と同一又は同様の機能及び効果を奏するものに対しては同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００５７】
このバックアップ部材７０では、部材テーパ面５８の全体が溝テーパ面５２に接触するように変形した際、図６Ａに曲線で示す矢印方向にモーメントが生じ易くなる。これによって、図６Ｂに示すように、バックアップ部材７０がさらに回転するように変形した場合、端部５８ａと溝テーパ面５２との密着性が低下し易くなる懸念がある。
【００５８】
従って、バックアップ部材５０の端部５８ａ、５０ａと、溝テーパ面５２及び薄肉部１８ａの外周面とのそれぞれの密着性をより良好に高める観点から、Ｄ１とＤ２とは、Ｄ１≧０．５Ｄ２の関係を満たすことが好ましい。
【００５９】
以上から、この高圧タンク１０によれば、給気方向上流側に向かう押圧力がシール部材４８に加えられた場合であっても、シール溝４４よりも給気方向上流側において、薄肉部１８ａの外周面と給排孔３４の内周面との隙間にシール部材４８がはみ出すことを回避できる。しかも、バックアップ部材５０の径方向両端部５８ａ、５０ａと、シール溝４４の溝テーパ面５２及び薄肉部１８ａの外周面との間にシール部材４８がはみ出すことも効果的に抑制されている。
【００６０】
従って、高圧タンク１０では、はみ出しによる応力に耐え得る特殊なシール部材を用いることや、メンテナンスの回数を増やす必要がない。その結果、簡単な構成で、長期間にわたって良好にライナ１４（筒状部１８の外周面）と口金３０（給排孔３４の内周面）との間をシールすることが可能になる。
【００６１】
本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６２】
例えば、上記の実施形態に係る高圧タンク１０では、バックアップ部材５０の径方向の最大厚さＴ１は、シール溝４４の溝テーパ面５２が形成された部分の最大深さＴ２よりも小さいこととしたが、特にこれに限定されるものではない。Ｔ１とＴ２は同じ大きさであってもよいし、Ｔ２に比してＴ１が僅かに大きく設定されていてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…高圧タンク                      １４…ライナ
１８…筒状部                          １８ａ…薄肉部
３０…口金                            ３４…給排孔
４４…シール溝                        ４８…シール部材
５０、７０…バックアップ部材          ５０ａ、５８ａ、５８ｂ…端部
５２…溝テーパ面                      ５８…部材テーパ面
【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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【図６】
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