(57)【要約】【課題】  表面に強化繊維材が巻回された合成樹脂材によって容器が形成されていても、支持脚を充分な強度で信頼性よく取り付けることができる繊維強化プラスチック製容器を提供する。【解決手段】  繊維強化プラスチック製の容器であって、合成樹脂材で形成される容器本体１１Ａと、前記容器本体１１Ａの表面に巻回される強化繊維材１１Ｂと、前記容器本体１１Ａの側部に位置し、前記強化繊維材１１Ｂに当接する支持部２０Ａと前記支持部２０Ａから延在する脚部２０Ｂとを有する支持脚２０と、前記容器本体１１Ａと前記強化繊維材１１Ｂとの間にあって前記支持部２０Ａに対応する位置に配置されるプレート１５とを備え、前記支持部２０Ａが、前記強化繊維材１１Ｂを介して、前記プレート１５に対して固定される。前記プレート１５は金属材である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックからなる容器であって、
合成樹脂材で形成される容器本体と、
前記容器本体の表面に巻回される強化繊維材と、
前記容器本体の側部であって前記強化繊維材の層の外方に位置する支持部と前記支持部から延在する脚部とを有する支持脚と、
前記容器本体と前記強化繊維材との間にあって前記支持部に対応する位置に配置される固着部材とを備え、
前記支持部が、前記強化繊維材を介して、前記固着部材に対して固定されることを特徴とする容器。
【請求項２】
さらに、前記支持部と前記固着部材を固定するための取付け部材を有し、
前記固着部材が前記取付け部材を挿通させる開口を有して前記容器本体に埋設され、
前記支持部と前記固着部材とが前記強化繊維材の層を介して固定されたとき、前記一対の取付け部材が、前記取付け部材の他方が前記容器本体に形成された穿孔に位置するように、前記固着部材を挟んで挟持されることを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
前記固着部材が金属材のプレートであることを特徴とする請求項１又は２に記載の容器。
【請求項４】
繊維強化プラスチック製の容器の製造方法であって、
側部に固着部材が仮固定された合成樹脂材の容器本体を形成する工程（Ａ）と、
前記容器本体の表面に、前記固着部材の一部に孔を有するように前記固着部材をも覆って、強化繊維材を巻回する工程（Ｂ）と、
前記強化繊維材の前記孔を通して支持脚を前記固着部材に対して固定する工程（Ｃ）と、
を備えることを特徴とする容器の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ａ）において、前記容器本体の成形の際に前記固着部材をインサート成形することにより、前記容器本体に前記固着部材を仮固定することを特徴とする請求項４に記載の容器の製造方法。
【請求項６】
前記工程（Ａ）において、前記容器本体に形成した凹陥部に前記固着部材を嵌合させることにより、前記容器本体に前記固着部材を仮固定することを特徴とする請求項４に記載の容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維強化プラスチック製容器およびその製造方法に係り、特に、その支持脚の取り付け構造及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液体貯蔵タンクは、夜間割引の安価な電力によって加熱された温水を貯湯したりするため等に用いられる。
【０００３】
液体貯蔵タンクは、たとえば、両端が曲面状の長さの比較的長い円筒体によってタンク本体を構成し、その軸方向を垂直にして、下部に取り付けた支持脚によって、地上に支持されるようになっている。
【０００４】
液体貯蔵タンクの支持脚は、たとえば、タンク本体の下部に周方向に沿ってたとえば５個配置され、それぞれの支持脚は、タンク本体の周側面に固定されるとともに、タンク本体の中心軸と平行に沿ってタンク本体の下部の一端を越えて延在されて構成されている（特許文献１参照）。
【０００５】
そして、近年、液体貯蔵タンク等のように液体を収容する容器として、たとえば、合成樹脂材を主要材料とし、その表面に強化繊維材が巻回された繊維層を有する構成のものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４２０２３号公報
【特許文献２】特開平９−２５０６９４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、液体貯蔵タンクを、合成樹脂材を主要材料とし、その表面に強化繊維材を巻回させて構成した場合、上記特許文献１に示す手法によって支持脚を取り付けようとすると、該支持脚を貯湯タンクに充分な強度で信頼性よく取り付けることができないという不都合を有する。
このような不都合は、貯湯タンクに限らず、一般の繊維強化プラスチック製容器の場合にも同様となる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面に強化繊維材が巻回された合成樹脂材によって容器が形成されていても、支持脚を充分な強度で信頼性よく取り付けることができる繊維強化プラスチック製容器及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の繊維強化プラスチック製容器は、繊維強化プラスチックからなる容器であって、合成樹脂材で形成される容器本体と、前記容器本体の表面に巻回される強化繊維材と、前記容器本体の側部であって前記強化繊維材の層の外方に位置する支持部と前記支持部から延在する脚部とを有する支持脚と、前記容器本体と前記強化繊維材との間にあって前記支持部に対応する位置に配置される固着部材とを備え、前記支持部が、前記強化繊維材を介して、前記固着部材に対して固定されることを特徴とする。
【００１０】
（２）本発明の繊維強化プラスチック製容器は、（１）の構成において、さらに、前記支持部と前記固着部材を固定するための取付け部材を有し、前記固着部材が前記取付け部材を挿通させる開口を有して前記容器本体に埋設され、前記支持部と前記固着部材とが前記強化繊維材の層を介して固定されたとき、前記一対の取付け部材が、前記取付け部材の他方が前記容器本体に形成された穿孔に位置するように、前記固着部材を挟んで挟持されることを特徴とする。
【００１１】
（３）本発明の繊維強化プラスチック製容器は、（１）又は（２）の構成において、前記固着部材が金属材のプレートであることを特徴とする。
【００１２】
（４）本発明の繊維強化プラスチック製容器の製造方法は、側部に固着部材が仮固定された合成樹脂材の容器本体を形成する工程（Ａ）と、前記容器本体の表面に、前記固定部材の一部に孔を有するように前記固着部材をも覆って、強化繊維材を巻回する工程（Ｂ）と、前記強化繊維材の前記孔を通して支持脚を前記固着部材に対して固定する工程（Ｃ）と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
（５）本発明の繊維強化プラスチック製容器の製造方法は、（４）の構成において、前記工程（Ａ）で、前記容器本体の成形の際に前記固着部材をインサート成形することにより、前記容器本体に前記固着部材を仮固定することを特徴とする。
【００１４】
（６）本発明の繊維強化プラスチック製容器の製造方法は、（４）の構成において、前記工程（Ａ）で、前記容器本体に形成した凹陥部に前記固着部材を嵌合させることにより、前記容器本体に前記固着部材を仮固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成した繊維強化プラスチック製容器によれば、表面に強化繊維材が巻回された合成樹脂材によって容器が形成されていても、支持脚を充分な強度で信頼性よく取り付けることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の繊維強化プラスチック製容器の実施形態１を示す液体貯蔵タンクを示す側面図である。
【図２】（ａ）は、図１のII(ａ)−II(ａ)線における断面図、（ｂ）は、図１のII(ｂ)−II(ｂ)線における断面図である。
【図３】図２（ｂ）の丸枠内の構成の拡大図である。
【図４】図２（ｂ）のIV−IV線における断面図である。
【図５】プレートを示す斜視図である。
【図６】支持脚のタンク本体に対する取付け方法の工程１を示す断面図である。
【図７】支持脚のタンク本体に対する取付け方法の工程２を示す断面図である。
【図８】支持脚のタンク本体に対する取付け方法の工程３を示す断面図である。
【図９】支持脚のタンク本体に対する取付け方法の工程４を示す断面図である。
【図１０】支持脚のタンク本体に対する取付け方法の工程５を示す断面図である。
【図１１】タンク本体への強化繊維材の巻回の方法を示す説明図である。
【図１２】本発明の繊維強化プラスチック製容器の実施形態２を示す液体貯蔵タンクの要部を示す側面図である。
【図１３】本発明の繊維強化プラスチック製容器の実施形態２で用いられるプレートの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
（実施形態１）
図１は、本発明の繊維強化プラスチック製容器の実施形態１を示す液体貯蔵タンクを示す側面図である。
【００１８】
図１に示すように液体貯蔵タンク１０は、両端が曲面状の長さの比較的長い円筒体によってタンク１１（この明細書において容器本体と称する場合がある）を構成し、その中心軸Ｏを垂直にして、下部に取り付けた支持脚２０によって、コンクリートの地面Ｇに支持（固定）されるようになっている。支持脚２０は、タンク１１の周回りに等間隔にたとえば３個（そのうちの１個は図示されていない）取り付けられている。
【００１９】
タンク１１は、その下部の一端から給水管１２を通して給水され、上部の一端から排水管１３を通して排水されるようになっている。
【００２０】
そして、タンク１１は、いわゆるブロー成形された合成樹脂材のタンク本体１１Ａと、このタンク本体１１Ａの表面にガラス繊維あるいは炭素繊維等の強化繊維材（図１１にて符号３１で示す）を巻き付けて形成される強化繊維層（多層も可）１１Ｂとで構成されている。図２（ａ）は、図１のII(ａ)−II(ａ)線における断面図であり、タンク本体１１Ａの周囲に強化繊維層１１Ｂが被覆されていることを示している。
【００２１】
図１に戻り、強化繊維層１１Ｂは、タンク１１の円筒部１０Ｐにおいてその全域に形成されているが、強化繊維材（図１１にて符号３１で示す）の巻き付けの困難性から、たとえば、両端の曲面部１０Ｑでは円筒部１０Ｐの近傍の周辺となっており、該周辺を除く中央部は形成されないようになっている。なお、タンク１１の両端に形成される給水管１２、排水管１３は、それぞれ、タンク本体１１Ａと一体成形で形成されている。
【００２２】
支持脚２０は、後に詳述するように、タンク本体１１Ａと強化繊維層１１Ｂとの間に配置されたプレート（図２（ｂ）にて符号１５で示す）（この明細書において固着部材と称する場合がある）に対して固定される支持部２０Ａと、この支持部２０Ａからストレートに地面Ｇ側へ延在する脚部２０Ｂとで構成されている。支持脚２０は、たとえば、その横断面がＬ字形状の金属製の板材からなり、軽量であるにも拘わらず、機械的に強度に形成されている。脚部２０Ｂの先端はコンクリートの地面Ｇにボルト２１によって固定できるようになっている。
【００２３】
図２（ｂ）は、図１のII(ｂ)−II(ｂ)線における断面図である。上述したように、支持脚２０（図１参照）は、その支持部２０Ａがボルト１６Ａ(この明細書において取付け部材と称する場合がある)を介してタンク本体１１Ａと強化繊維層１１Ｂとの間に配置されたプレート１５に対して固定されることにより、取付けられるようになっている。ボルト１６Ａは、たとえば、上下方向に並設された２個のボルトからなっている。このようなボルト１６Ａの取り付けによって、タンク本体１１Ａの傾きに起因するモーメントに対する抵抗をもたせることができるようになる。
【００２４】
以下、支持脚２０のタンク１１に対する取付け構造を、図２（ｂ）の丸枠Ａの拡大図である図３と、図２（ｂ）のIV−IV線における断面図である図４を用いて、さらに詳細に説明する。図３、図４に示すように、タンク本体１１Ａの表面のプレート１５が配置される領域には、該プレート１５の厚さとほぼ等しい深さを有する凹陥部８０が形成され、さらに、凹陥部８０の底面の略中央部に、タンク本体１１Ａの中心軸Ｏ（図１参照）側に掘り下げられた（陥没された）穿孔１７が形成されている。穿孔１７は、たとえば、タンク本体１１Ａの上下方向に並設されて２個設けられている（図４参照）。これら穿孔１７の形成に反映して、タンク本体１１Ａの裏面には、タンク本体１１Ａの中心軸Ｏ（図１参照）側に突出する突出部１８が形成されている。
【００２５】
なお、タンク本体１１Ａは、型閉めされた成形金型内において、溶融状態の筒状のパリソンに気体を吹き込むことによって成形（ブロー成形）されるが、金型（図示せず）の内面の一部に凹部を形成しておくことで、前記凹陥部８０、穿孔１７、突出部１８を形成できるようになる。前記穿孔１７には、ナット１６Ｂ（この明細書において取付け部材と称する場合がある）が配置されるようになっている。穿孔１７はナット１６Ｂの形状に合わせて形成され、該ナット１６Ｂは穿孔１７内で回転できないように形成されている。なお、ナット１６Ｂは前記ボルト１６Ａと一対の取付け部材を構成するようになっている。
【００２６】
また、タンク本体１１Ａに凹陥部８０にはプレート１５が配置され、該プレート１５の表面とタンク本体１１Ａの表面はほぼ面一となっている。プレート１５は平板であっても、タンク本体の表面の曲率に合わせた湾曲板であってもよい。
【００２７】
図５は、たとえば板状からなる前記プレート１５を示した斜視図である。プレート１５は、たとえば金属材によって構成され、剛性が高いものとして形成されている。プレート１５の略中央には、上下方向に並設された２個の貫通孔（開口と称する場合がある）１９が形成されている。この貫通孔１９は、各ボルト１６Ａが挿通される孔となっている。
【００２８】
タンク本体１１Ａの凹陥部８０に配置されたプレート１５は、その貫通孔１９の中心軸がタンク本体１１Ａの穿孔１７に配置されたナット１６Ｂの中心軸と一致づけられるようになっている。なお、ナット１６Ｂはプレート１５にたとえば溶接等によって固定され、プレート１５の所定位置への配置により、ナット１６Ｂは穿孔１７内に配置されるようになっている。この場合、プレート１５が取付け部材としての機能を有するようになる。
【００２９】
このように、タンク本体１１Ａの表面に埋設されたプレート１５は、タンク本体１１Ａに巻回される強化繊維層１１Ｂによって被われるようになっている。この場合、強化繊維層１１Ｂには、プレート１５の貫通孔１９を露出させる孔３０が設けられるようになっている。この孔３０は、前記ボルト１６Ａが挿入されるボルト挿入孔として機能するようになっている。
【００３０】
そして、支持脚２０の支持部２０Ａが、強化繊維層１１Ｂを介して、プレート１５と対向して配置されるとともに、支持部２０Ａに形成されたボルト挿入孔２０Ｈを通して挿入されるボルト１６Ａが、プレート１５の貫通孔１９内を通り、該プレート１５の後方に配置されたナット１６Ｂに螺合されることによって、ナット１６Ｂとともにプレート１５を挟持するようになっている。これにより、支持部２０Ａはプレート１５に対して固定されるようになっている。
【００３１】
ここで、支持脚２０のタンク１１に対する取付け方法（製造方法）を、図６ないし図１０を用いて説明する。
【００３２】
まず、図６の工程に示すように、合成樹脂材で形成されたタンク本体１１Ａを用意する。タンク本体１１Ａのプレート１５が配置される領域には、該プレート１５の厚さとほぼ等しい深さを有する凹陥部８０が形成され、凹陥部８０の底面のほぼ中央部には穿孔１７が形成されている。また、該穿孔１７の形成の反映として、タンク本体１１Ａの裏面には突出部１８が形成されている。そして、穿孔１７内にはナット１６Ｂを配置し、凹陥部８０にはプレート１５を配置（嵌合）する。この場合、プレート１５とナット１６Ｂを予め溶接等により固定させておき、これらプレート１５とナット１６Ｂの一体物を、ナット１６Ｂが穿孔１７に位置づけられ、プレート１５が凹陥部８０に位置づけられるようにして配置させるようにしてもよい。
【００３３】
なお、上述した場合に限定されることはなく、たとえば、タンク本体１１Ａを、その成形時のいわゆるインサート成形によって、ナット１６Ｂ、プレート１５を埋設した状態で同時に形成するようにしてもよいことはもちろんである。
【００３４】
これにより、タンク本体１１Ａにナット１６Ｂ及びプレート１５を仮止め（仮固定）できるようになる。
【００３５】
次に、図７の工程に示すように、コーン状の治具６０を、プレート１５の貫通孔１９を通して、ナット１６Ｂに螺合させる。該治具６０は、先端部６０ｔが円錐形に形成され、他端がナット１６Ｂに螺合される螺子部６０ｓを有するようになっている。これにより、治具６０は、プレート１５に対して立設するように配置されるようになっている。
【００３６】
次に、図８の工程に示すように、タンク本体１１Ａの表面に該プレート１５をも被って強化繊維材（図１１にて符号３１で示す）を巻回し、強化繊維層１１Ｂを形成する。
【００３７】
この場合、強化繊維材（図１１にて符号３１で示す）は、治具６０が取り付けられる部分において、その円錐状の先端部６０ｔでいずれかの方向へ迂回され、治具６０の配置箇所での強化繊維材（図１１にて符号３１で示す）の巻回が回避されるようになる。すなわち、治具６０の径に応じて強化繊維材からなる層面に小さな径の孔３０を形成することができる。この孔３０は、ボルト１６Ａが挿入できる孔となる。
【００３８】
ここで、強化繊維材の巻回は、図１１（ａ）に示すように、タンク本体１１Ａを中心軸Ｏの周りに回転させる駆動手段７１と、ボビン（図示せず）から繰り出された強化繊維材３１をタンク本体１１Ａに導くガイド７２とを用いる。ガイド７２は、回転するタンク本体１１Ａに対して、左右方向（中心軸Ｏ方向）および前後方向（中心軸Ｏと直角方向）に動作可能である。このガイド７２の動作を制御することにより、図１１（ｂ）に示すように、タンク本体１１Ａの円筒部１０Ｐに強化繊維材３１を自動的に巻き付けていく。強化繊維材３１の巻き付けには、たとえば、ヘルカル巻、あるいは、フープ巻きとヘリカル巻きの組み合わせを用いる。ヘリカル巻きは、タンク本体１１Ａの中心軸Ｏに沿って強化繊維材３１を螺旋状に巻き付ける方法であり、フープ巻きは、タンク本体１１Ａの中心軸Ｏに対してほぼ垂直に強化繊維材３１を巻き付ける方法である。ヘリカル巻きでは、中心軸Ｏの一側から他側に巻き付けるときの螺旋方向（実線の矢印αで示す方向）と、中心軸Ｏの他側から一側に巻き付けるときの螺旋方向（点線の矢印βで示す方向）とが互いに交差する。
【００３９】
そして、図９の工程に示すように、強化繊維材３１の巻回によって強化繊維層１１Ｂを形成した後、治具６０をナット１６Ｂとの螺合を解除することによって該ナット１６Ｂから取り外す。これにより、強化繊維層１１Ｂには孔３０が形成され、この孔３０からはプレート１５の貫通孔１９が露出されるようになる。プレート１５は、タンク本体１１Ａと強化繊維層１１Ｂとの間に挟持され、タンク本体１１Ａに対して強固に固定されるようになる。
【００４０】
最後に、図１０に示すように、支持脚２０の支持部２０Ａを強化繊維層１１Ｂに宛がい（当接させ）、支持部２０Ａのボルト挿入孔２０Ｈに挿入されるボルト１６Ａをプレート１５の貫通孔１９を通してナット１６Ｂに螺合させる。
【００４１】
このように構成した液体貯蔵タンク１０は、合成樹脂材によってタンク本体１１Ａが形成されていても、支持脚２０は、タンク本体１１Ａの表面に形成される強化繊維層１１Ｂとの間に挟持されたプレート１５に対して固定されることから、タンク本体１１Ａに充分な強度で信頼性よく取り付けることができるようになる。そして、プレート１５の面積を比較的大きく形成することにより、支持脚２０からの大きな力が加わっても、その力の強化繊維層１１Ｂに対する影響を少なくできる効果を奏する。
【００４２】
（実施形態２）
実施形態２に示した構成では、プレート１５の背面にナット１６Ｂを備えるようにしたものであるが、たとえば、図１２に示すように、該ナット１６Ｂを備えることのない構成とするようにしてもよい。なお、図１２は図４に対応させて描いた図である。この場合、図１３に示すように、プレート１５に螺子孔１９ａが形成され、この螺子孔１９ａにボルト１６Ａが螺合されるようになっている。すなわち、実施形態２では、プレート１５にナット１６Ｂの機能を兼用させる構成となっている。
【００４３】
また、プレート１５の厚さをあまり大きくできない場合、ボルト１６Ａは、その先端において、プレート１５の螺子孔１９ａを通過し、タンク本体１１Ａに形成された穿孔１７に位置づけられるようになっている。穿孔１７はボルト１６Ａがタンク本体１１Ａを貫通するのを回避させている。このような構成により、プレート１５の厚さを充分にとれなくても、支持脚２０の支持部２０Ａの該プレート１５に対する固定を強固なものにできる。
【００４４】
また、プレート１５は、必ずしも、タンク本体１１Ａに形成した凹陥部（図４の符号８０に相当する）に埋設させる構成とすることなく、図１２に示すように、タンク本体１１Ａの表面に直接に配置させた構成とするようにしてもよいことはもちろんである。
【００４５】
（実施形態３）
実施形態１、２では、支持脚２０のプレート１５に対する固定は、ボルト１６Ａを用いたものである。しかし、これに限定されることはなく、溶接等の他の方法を用いるようにしてもよい。
【００４６】
（実施形態４）
実施形態１では、液体貯蔵タンクを例に挙げて説明したものである。しかし、液体貯蔵タンクに限定されることはなく、一般に、支持脚が取り付けられる繊維強化プラスチック製容器に適用できる。
【００４７】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４８】
１０                液体貯蔵タンク
１１                タンク
１１Ａ              タンク本体
１１Ｂ              強化繊維層
１２                給水管
１３                排水管
１５                プレート
１６Ａ              ボルト（取付け部材）
１６Ｂ              ナット（取付け部材）
１７                穿孔
１８                突出部
１９                貫通孔（開口）
１９ａ              螺子孔
２０                支持脚
２０Ａ              支持部
２０Ｂ              脚部
２１                ボルト
３０                孔
６０                治具（コーン状の）
７１                駆動手段
７２                ガイド
８０                凹陥部
【図１】
2015137114.tif 000003
【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】
2015137114.tif 000008
【図７】
2015137114.tif 000009
【図８】
2015137114.tif 000010
【図９】
2015137114.tif 000011
【図１０】
2015137114.tif 000012
【図１１】
2015137114.tif 000013
【図１２】
2015137114.tif 000014
【図１３】
2015137114.tif 000015