(57)【要約】【課題】流体容器に用いられる樹脂ライナにおいて、複数の樹脂ライナ構成部材の接合部における強度を向上させる。【解決手段】樹脂ライナ１０は、筒状部１０ｔａを有する樹脂ライナ構成部材１０ａと、筒状部１０ｔｂを有する樹脂ライナ構成部材１０ｂとを備える。筒状部１０ｔａの開口部には、接合部１０ｃａが形成されており、筒状部１０ｔｂの開口部には、接合部１０ｃａと接合される接合部１０ｃｂが形成されている。接合部１０ｃａ，１０ｃｂは、互いに接合したときに、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しており、筒状部１０ｔａ，１０ｔｂにおいて、接合部１０ｃａ，１０ｃｂの近傍領域における肉厚Ｔａ２，Ｔｂ２は、それぞれ、他の領域における肉厚Ｔａ１，Ｔｂ１よりも厚い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体容器に用いられる樹脂ライナであって、
第１の筒状部を有し、前記樹脂ライナを構成する第１の樹脂ライナ構成部材と、
第２の筒状部を有し、前記樹脂ライナを構成する第２樹脂ライナ構成部材と、を備え、
前記第１の筒状部の開口部には、第１の接合部が形成されており、
前記第２の筒状部の開口部には、前記第１の接合部と接合される第２の接合部が形成されており、
前記第１および第２の接合部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部とを互いに接合したときに、前記第１の筒状部と前記第２の筒状部との接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しており、
前記第１および第２の筒状部において、前記第１および第２の接合部の近傍領域における肉厚は、それぞれ、他の領域における肉厚よりも厚い、
樹脂ライナ。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂ライナであって、
前記第１および第２の接合部は、さらに、互いに嵌合可能な形状を有している、
樹脂ライナ。
【請求項３】
請求項２記載の樹脂ライナであって、
前記第１および第２の接合部は、さらに、圧入によって嵌合する形状を有している、
樹脂ライナ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂ライナであって、
前記第１の筒状部は、レーザ光を吸収する性質を有する熱可塑性樹脂からなり、
前記第２の筒状部は、前記レーザ光を透過する性質を有する熱可塑性樹脂からなり、
前記第１の接合部と前記第２の接合部とは、レーザ溶着によって接合されている、
樹脂ライナ。
【請求項５】
流体容器であって、
請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂ライナと、
前記樹脂ライナの外周部に形成された補強層と、
を備える流体容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体容器に用いられる樹脂ライナ、および、樹脂ライナを備える流体容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高圧水素等の流体を貯蔵する流体容器として、樹脂ライナの外周部に、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックからなる繊維強化樹脂層を形成した流体容器が提案されている。そして、樹脂ライナは、樹脂ライナを構成する複数の樹脂ライナ構成部材を互いに接合することによって製造される（例えば、下記特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４２２４７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８３９６８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、上記特許文献に記載された技術では、複数の樹脂ライナ構成部材の接合部において、樹脂ライナの機械的強度が低下する場合があった。例えば、上記特許文献１に記載された技術では、２つの樹脂ライナ構成部材の外周面のつなぎ目が面一となるように、樹脂ライナ構成部材の外周面を切削しているため、これによって、樹脂ライナ構成部材の肉厚が過剰に薄くなったり、樹脂ライナ構成部材の表面に傷がついたりして、樹脂ライナの機械的強度が低下する場合があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、流体容器に用いられる樹脂ライナにおいて、複数の樹脂ライナ構成部材の接合部における機械的強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］流体容器に用いられる樹脂ライナであって、第１の筒状部を有し、前記樹脂ライナを構成する第１の樹脂ライナ構成部材と、第２の筒状部を有し、前記樹脂ライナを構成する第２樹脂ライナ構成部材と、を備え、前記第１の筒状部の開口部には、第１の接合部が形成されており、前記第２の筒状部の開口部には、前記第１の接合部と接合される第２の接合部が形成されており、前記第１および第２の接合部は、前記第１の接合部と前記第２の接合部とを互いに接合したときに、前記第１の筒状部と前記第２の筒状部との接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しており、前記第１および第２の筒状部において、前記第１および第２の接合部の近傍領域における肉厚は、それぞれ、他の領域における肉厚よりも厚い、樹脂ライナ。
【０００８】
適用例１の樹脂ライナでは、第１および第２の筒状部において、第１および第２の接合部の近傍領域における肉厚が、それぞれ、他の領域における肉厚よりも厚いので、第１の樹脂ライナ構成部材と第２の樹脂ライナ構成部材との接合部における機械的強度を向上させることができる。なお、「第１の接合部」および「第２の接合部」とは、それぞれ、第１の筒状部の開口部と第２の筒状部の開口部との接合面を含む第１の筒状部の一部、および、第１の筒状部の開口部と第２の筒状部の開口部との接合面を含む第２の筒状部一部を意味している。また、「第１および第２の接合部の近傍領域」とは、第１の筒状部において第１の接合部を含む一部の領域、および、第２の筒状部において第２の接合部を含む一部の領域を意味している。
【０００９】
また、適用例１の樹脂ライナでは、第１および第２の接合部は、第１の接合部と第２の接合部とを互いに接合したときに、第１の筒状部と第２の筒状部との接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しているので、第１の接合部と第２の接合部とを互いに接合したときに、第１の筒状部と第２の筒状部との接合部近傍の外周面に凸部が形成されない。したがって、第１の接合部と第２の接合部とを互いに接合した後に、第１の筒状部と第２の筒状部との接合部近傍の外周面を平坦にするために、樹脂ライナの外周面を切削する必要がない。
【００１０】
［適用例２］適用例１記載の樹脂ライナであって、前記第１および第２の接合部は、さらに、互いに嵌合可能な形状を有している、樹脂ライナ。
【００１１】
適用例２の樹脂ライナによって、第１の接合部と第２の接合部とを接合するときの位置合わせを容易にするとともに、位置ずれを防止することができる。
【００１２】
［適用例３］適用例２記載の樹脂ライナであって、前記第１および第２の接合部は、さらに、圧入によって嵌合する形状を有している、樹脂ライナ。
【００１３】
適用例３の樹脂ライナによって、第１の接合部と第２の接合部とを接合するときの密着性を向上させることができる。
【００１４】
［適用例４］適用例１ないし３のいずれかに記載の樹脂ライナであって、前記第１の筒状部は、レーザ光を吸収する性質を有する熱可塑性樹脂からなり、前記第２の筒状部は、前記レーザ光を透過する性質を有する熱可塑性樹脂からなり、前記第１の接合部と前記第２の接合部とは、レーザ溶着によって接合されている、樹脂ライナ。
【００１５】
適用例４の樹脂ライナによって、第１の接合部と第２の接合部とを接合するときに、第１の接合部と第２の接合部とを部分的に加熱して接合することができる。
【００１６】
［適用例５］流体容器であって、上記適用例１ないし４のいずれかに記載の樹脂ライナと、前記樹脂ライナの外周部に形成された補強層と、を備える流体容器。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施例の流体容器１００の概略構成を示す説明図である。
【図２】樹脂ライナ１０の概略構成を示す説明図である。
【図３】樹脂ライナ１０Ａの概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．第１実施例：
図１は、第１実施例の流体容器１００の概略構成を示す説明図である。流体容器１００の断面図を示した。流体容器１００は、流体容器１００の内壁を構成する樹脂ライナ１０と、樹脂ライナ１０の外周面に形成された補強層２０と、バルブ装置３０とを備えている。なお、補強層２０は、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックからなる繊維強化樹脂層であり、例えば、フィラメントワインディング法等によって形成される。
【００１９】
図２は、樹脂ライナ１０の概略構成を示す説明図である。樹脂ライナ１０の断面図を示した。本実施例の樹脂ライナ１０は、樹脂ライナ１０を構成する樹脂ライナ構成部材１０ａと、樹脂ライナ構成部材１０ｂとを、互いに接合することによって製造される。
【００２０】
樹脂ライナ構成部材１０ａは、バルブ装置３０が取り付けられる開口部１２が形成されたドーム部１０ｄａと、筒状部１０ｔａとを有している。また、樹脂ライナ構成部材１０ｂは、ドーム部１０ｄｂと、筒状部１０ｔｂとを有している。なお、樹脂ライナ構成部材１０ａは、レーザ光を吸収する性質を有する熱可塑性樹脂によって形成されている。また、樹脂ライナ構成部材１０ｂは、レーザ光を透過する熱可塑性樹脂によって形成されている。これらの樹脂ライナ構成部材１０ａ，１０ｂは、例えば、射出成形によって作製される。
【００２１】
樹脂ライナ構成部材１０ａにおける筒状部１０ｔａの開口部には、接合部１０ｃａが形成されている。また、樹脂ライナ構成部材１０ｂにおける筒状部１０ｔｂの開口部には、接合部１０ｃｂが形成されている。なお、接合部１０ｃａは、接合面１０ｆａを含む筒状部１０ｔａの一部である。また、接合部１０ｃｂは、接合面１０ｆｂを含む筒状部１０ｔｂの一部である。そして、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂは、それぞれ、互いに嵌合する形状を有している。本実施例では、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂは、互いに当接するテーパ面（接合面１０ｆａ，１０ｆｂ）をそれぞれ有するものとした。
【００２２】
また、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂは、それぞれ、互いに嵌合して接合したときに、樹脂ライナ構成部材１０ａにおける筒状部１０ｔａと樹脂ライナ構成部材１０ｂにおける筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面および内周面が、それぞれ面一となる形状を有している。すなわち、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍において、筒状部１０ｔａの外径および内径と、筒状部１０ｔｂの外径および内径とは、それぞれ等しい。
【００２３】
そして、筒状部１０ｔａにおいて、接合部１０ｃａの近傍領域、すなわち、接合部１０ｃａを含む一部の領域における肉厚Ｔａ２は、他の領域における肉厚Ｔａ１よりも厚い。換言すれば、筒状部１０ｔａにおいて、接合部１０ｃａの近傍領域における内径は、他の領域における内径よりも小さい。また、筒状部１０ｔｂにおいて、接合部１０ｃｂの近傍領域、すなわち、接合部１０ｃｂを含む一部の領域における肉厚Ｔｂ２は、他の領域における肉厚Ｔｂ１よりも厚い。換言すれば、筒状部１０ｔｂにおいて、接合部１０ｃｂの近傍領域における内径は、他の領域における内径よりも小さい。なお、本実施例では、Ｔａ１＝Ｔｂ１、Ｔａ２＝Ｔｂ２であるものとした。筒状部１０ｔａ，１０ｔｂにおいて、肉厚をＴａ２（＞Ｔａ１），Ｔｂ２（＞Ｔｂ１）とする領域の幅は、それぞれ、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとの接合部における機械的強度が、他の部位における機械的強度と比較して有意に弱くならない範囲内で、任意に設定可能である。
【００２４】
樹脂ライナ１０は、上述した樹脂ライナ構成部材１０ａにおける接合部１０ｃａと樹脂ライナ構成部材１０ｂにおける接合部１０ｃｂとを、互いに嵌合することによって当接させ、レーザ光を透過する熱可塑性樹脂からなる樹脂ライナ構成部材１０ｂ側から、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとの当接面に、局所的にレーザ光を照射して、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを溶着することによって製造される。
【００２５】
以上説明した第１実施例の樹脂ライナ１０を備える流体容器１００によれば、樹脂ライナ構成部材１０ａ，１０ｂにおける筒状部１０ｔａ，１０ｔｂにおいて、接合部１０ｃａ，１０ｃｂの近傍領域における肉厚Ｔａ２，Ｔｂ２が、それぞれ、他の領域における肉厚Ｔａ１，Ｔｂ１よりも厚いので、樹脂ライナ構成部材１０ａと樹脂ライナ構成部材１０ｂとの接合部における機械的強度を向上させることができる。
【００２６】
また、接合部１０ｃａ，１０ｃｂは、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを互いに接合したときに、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しているので、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを接合したときに、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面に凸部が形成されない。したがって、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを接合した後に、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面を平坦にするために、樹脂ライナ１０の外周面を切削する必要がない。
【００２７】
また、本実施例の樹脂ライナ１０では、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとは、互いに嵌合する形状としているので、これらの接合時の位置合わせを容易にするとともに、位置ずれを防止することができる。
【００２８】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例の流体容器は、第１実施例の流体容器１００における樹脂ライナ１０の代わりに、樹脂ライナ１０Ａを備えている。以下、樹脂ライナ１０Ａについて説明する。
【００２９】
図３は、樹脂ライナ１０Ａの概略構成を示す説明図である。樹脂ライナ１０Ａの断面図を示した。本実施例の樹脂ライナ１０Ａは、第１実施例における樹脂ライナ１０と同様に、樹脂ライナ１０Ａを構成する樹脂ライナ構成部材１０Ａａと、樹脂ライナ構成部材１０Ａｂとを、互いに接合することによって製造される。
【００３０】
樹脂ライナ構成部材１０Ａａは、バルブ装置３０が取り付けられる開口部１２が形成されたドーム部１０ｄａと、筒状部１０Ａｔａとを有している。また、樹脂ライナ構成部材１０Ａｂは、ドーム部１０ｄｂと、筒状部１０Ａｔｂとを有している。なお、樹脂ライナ構成部材１０Ａａは、第１実施例における樹脂ライナ構成部材１０ａと同様に、レーザ光を吸収する性質を有する熱可塑性樹脂によって形成されている。また、樹脂ライナ構成部材１０Ａｂは、第１実施例における樹脂ライナ構成部材１０ｂと同様に、レーザ光を透過する熱可塑性樹脂によって形成されている。
【００３１】
樹脂ライナ構成部材１０Ａａにおける筒状部１０Ａｔａの開口部には、接合部１０Ａｃａが形成されている。また、樹脂ライナ構成部材１０Ａｂにおける筒状部１０Ａｔｂの開口部には、接合部１０Ａｃｂが形成されている。なお、接合部１０Ａｃａは、接合面１０Ａｆａを含む筒状部１０Ａｔａの一部である。また、接合部１０Ａｃｂは、接合面１０Ａｆｂを含む筒状部１０Ａｔｂの一部である。そして、接合部１０Ａｃａ、および、接合部１０Ａｃｂは、それぞれ、互いに嵌合する形状を有している。なお、本実施例では、接合部１０Ａｃａ（接合面１０Ａｆａ）の外側半径Ｒａが、接合部１０Ａｃｂ（接合面１０Ａｆｂ）の内側半径Ｒｂよりも若干大きく設定されており、接合部１０Ａｃａ，１０Ａｃｂは、圧入によって嵌合する。
【００３２】
また、接合部１０Ａｃａ、および、接合部１０Ａｃｂは、それぞれ、互いに嵌合して接合したときに、樹脂ライナ構成部材１０Ａａにおける筒状部１０Ａｔａと樹脂ライナ構成部材１０Ａｂにおける筒状部１０Ａｔｂとの接合部近傍の外周面および内周面が、それぞれ面一となる形状を有している。すなわち、筒状部１０Ａｔａと筒状部１０Ａｔｂとの接合部近傍において、筒状部１０Ａｔａの外径および内径と、筒状部１０Ａｔｂの外径および内径とは、それぞれ等しい。
【００３３】
そして、筒状部１０Ａｔａにおいて、接合部１０Ａｃａの近傍領域、すなわち、接合部１０Ａｃａを含む一部の領域における肉厚Ｔａ２は、他の領域における肉厚Ｔａ１よりも厚い。換言すれば、筒状部１０Ａｔａにおいて、接合部１０Ａｃａの近傍領域における内径は、他の領域における内径よりも小さい。また、筒状部１０Ａｔｂにおいて、接合部１０Ａｃｂの近傍領域、すなわち、接合部１０Ａｃｂを含む一部の領域における肉厚Ｔｂ２は、他の領域における肉厚Ｔｂ１よりも厚い。換言すれば、筒状部１０Ａｔｂにおいて、接合部１０Ａｃｂの近傍領域における内径は、他の領域における内径よりも小さい。なお、本実施例では、Ｔａ１＝Ｔｂ１、Ｔａ２＝Ｔｂ２であるものとした。筒状部１０Ａｔａ，１０Ａｔｂにおいて、肉厚をＴａ２（＞Ｔａ１），Ｔｂ２（＞Ｔｂ１）とする領域の幅は、それぞれ、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとの接合部における強度が、他の部位における強度と比較して有意に弱くならない範囲内で、任意に設定可能である。
【００３４】
樹脂ライナ１０Ａは、上述した樹脂ライナ構成部材１０Ａａにおける接合部１０Ａｃａと樹脂ライナ構成部材１０Ａｂにおける接合部１０Ａｃｂとを、圧入によって互いに嵌合することによって当接させ、レーザ光を透過する熱可塑性樹脂からなる樹脂ライナ構成部材１０Ａｂ側から、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとの当接面に、局所的にレーザ光を照射して、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとを溶着することによって製造される。
【００３５】
以上説明した第２実施例の樹脂ライナ１０Ａを備える流体容器によっても、第１実施例の流体容器１００と同様に、樹脂ライナ構成部材１０Ａａ，１０Ａｂにおける筒状部１０Ａｔａ，１０Ａｔｂにおいて、接合部１０Ａｃａ，１０Ａｃｂの近傍領域における肉厚Ｔａ２，Ｔｂ２が、それぞれ、他の領域における肉厚Ｔａ１，Ｔｂ１よりも厚いので、樹脂ライナ構成部材１０Ａａと樹脂ライナ構成部材１０Ａｂとの接合部における機械的強度を向上させることができる。
【００３６】
また、接合部１０Ａｃａ，１０Ａｃｂは、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとを互いに接合したときに、筒状部１０Ａｔａと筒状部１０Ａｔｂとの接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しているので、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとを接合したときに、筒状部１０Ａｔａと筒状部１０Ａｔｂとの接合部近傍の外周面に凸部が形成されない。したがって、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとを接合した後に、筒状部１０Ａｔａと筒状部１０Ａｔｂとの接合部近傍の外周面を平坦にするために、樹脂ライナ１０Ａの外周面を切削する必要がない。
【００３７】
また、第２実施例の樹脂ライナ１０Ａでは、接合部１０Ａｃａ、および、接合部１０Ａｃｂは、さらに、圧入によって嵌合する形状を有しているので、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとを接合するときの接合面１０Ａｆａと接合面１０Ａｆｂとの密着性を向上させることができる。また、第１実施例よりも、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとの接触面積を増大させ、接合部１０Ａｃａと接合部１０Ａｃｂとの接合性を向上させることができる。
【００３８】
Ｃ．変形例：
以上、本発明のいくつかの実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。例えば、以下のような変形が可能である。
【００３９】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例では、例えば、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂは、互いに嵌合する形状を有するものとしたが、本発明は、これに限られない。他の形状としてもよい。例えば、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂは、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを互いに接合したときに、筒状部１０ｔａと筒状部１０ｔｂとの接合部近傍の外周面が面一となる形状を有しており、筒状部１０ｔａ、および、筒状部１０ｔｂにおいて、接合部１０ｃａ、および、接合部１０ｃｂの近傍領域における肉厚Ｔａ２，Ｔｂ２が、それぞれ、他の領域における肉厚Ｔａ１，Ｔｂ１よりも厚ければよい。
【００４０】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例では、例えば、接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとは、レーザ溶着によって接合されるものとしたが、本発明は、これに限られない。接合部１０ｃａと接合部１０ｃｂとを、レーザ溶着の代わりに、例えば、超音波溶着によって接合するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１００…流体容器
１００，１００Ａ…樹脂ライナ
１０ａ，１０Ａａ，１０ｂ，１０Ａｂ…樹脂ライナ構成部材
１０ｄａ，１０ｄｂ…ドーム部
１０ｔａ，１０Ａｔａ，１０ｔｂ，１０Ａｔｂ…筒状部
１０ｃａ，１０Ａｃａ，１０ｃｂ，１０Ａｃｂ…接合部
１０ｆａ，１０Ａｆａ，１０ｆｂ，１０Ａｆｂ…接合面
１２…開口部
２０…補強層
３０…バルブ装置
【図１】
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【図２】
2011027161.tif 000004
【図３】
2011027161.tif 000005