(57)【要約】【課題】Ｏリング付きの取付対象部材を被嵌合部材に組み付ける際、無理なく挿入することを可能としてＯリングの噛み込みによる切断や捻れ等が生じるのを抑えるようにしたＯリング付き部材の組付方法およびその装置を提供する。【解決手段】被嵌合部材１２の嵌合孔２１に嵌合する組付対象部材１３の嵌合部２３の外周に形成された溝部２４にＯリング２５を設け、被嵌合部材１２の嵌合孔２１と略同一径の保持孔３２を有するケース体３１によってＯリング２５付きの組付対象部材１３の嵌合部２３を囲繞し、溝部２４内に液体を注入し、液体を凍結させてからケース体３１を取り外し、嵌合部２３を被嵌合部材１２の嵌合孔２１へ組み付ける。【選択図】図１
2008256040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被嵌合部材の嵌合孔に嵌合する組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にＯリングを設け、前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有するケース体によって前記Ｏリング付き組付対象部材の前記嵌合部を囲繞し、前記溝部内に液体を注入し、前記液体を凍結させてから前記ケース体を取り外し、前記嵌合部を前記被嵌合部材の嵌合孔へ組み付けるＯリング付き部材の組付方法。
【請求項２】
前記被嵌合部材はガスタンクの口金部材であり、前記Ｏリング付きの組付対象部材はバルブである請求項１に記載のＯリング付き部材の組付方法。
【請求項３】
組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にＯリングを設け、該Ｏリング付きの組付対象部材を被嵌合部材の嵌合孔に組み付けるためのＯリング付き部材の組付装置であって、
前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有し、前記取付対象部材の前記嵌合部を囲繞するケース体と、
該ケース体により囲繞された前記溝部内に液体を注入する液体注入装置と、
該液体注入装置によって前記溝部内に注入された前記液体を凍結させる冷却装置と、
を有するＯリング付き部材の組付装置。
【請求項４】
前記被嵌合部材はガスタンクの口金部材であり、前記Ｏリング付きの組付対象部材はバルブである請求項３に記載のＯリング付き部材の組付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｏリング付き部材の組付方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素タンクをはじめとする高圧ガスタンクにおいてはガス気密性を確保することが重要であり、このための密封装置の一つとしてＯリングが用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。また、金属ガスケットを用いる場合に、この金属ガスケットを焼きばめあるいは冷やしばめによって容器の口部に装着する技術もある（例えば、特許文献３参照）。
例えばゴム等の樹脂からなるＯリングは、被嵌合部材（例えばタンクの口金部）に嵌合する組付対象部材（例えばバルブ）の外周の溝に嵌め込まれた状態で用いられるものが多い。
【特許文献１】特開平９−２４２９９０号公報
【特許文献２】特開２００１−２０８２９２号公報
【特許文献３】特開２００４−１２４９８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、溝にＯリングが嵌め込まれた状態の取付対象部材（いわばＯリング付きの部材）を被嵌合部材に組み付ける際には、被嵌合部材の内周面との摩擦の影響により、噛み込みによるＯリングの切断、挿入時の抵抗によるＯリングの捻れ等が生じることがある。この場合、Ｏリングの本来の性能が十分に発揮され得ない可能性がある。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、Ｏリング付きの取付対象部材を被嵌合部材に組み付ける際、無理なく挿入することを可能としてＯリングの噛み込みによる切断や捻れ等が生じるのを抑えるようにしたＯリング付き部材の組付方法およびその装置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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係るＯリング付き部材の組付方法は、被嵌合部材の嵌合孔に嵌合する組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にＯリングを設け、前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有するケース体によって前記Ｏリング付き組付対象部材の前記嵌合部を囲繞し、前記溝部内に液体を注入し、前記液体を凍結させてから前記ケース体を取り外し、前記嵌合部を前記被嵌合部材の嵌合孔へ組み付けるものである。
【０００６】
また、本発明は、組付対象部材の嵌合部の外周に形成された溝部にＯリングを設け、該Ｏリング付きの組付対象部材を被嵌合部材の嵌合孔に組み付けるためのＯリング付き部材の組付装置であって、前記被嵌合部材の嵌合孔と略同一径の保持孔を有し、前記取付対象部材の前記嵌合部を囲繞するケース体と、該ケース体により囲繞された前記溝部内に液体を注入する液体注入装置と、該液体注入装置によって前記溝部内に注入された前記液体を凍結させる冷却装置と、を有するものである。
【０００７】
一般に、高圧領域での水素シール性能を確保するため、Ｏリングとしては圧縮代（しろ）の大きいものが採用されているが、この場合、組付時における取付対象部材（例えばバルブ）の挿入抵抗が大きい。また、被嵌合部材（例えばガスタンク）が樹脂製の場合には収縮性にばらつきがあり、圧縮代が大きいことの一因となっていることもある。
一方、本発明では、ケース体により嵌合部を囲繞することにより、Ｏリングは圧縮代のぶん圧縮された状態となり、かかる状態下でＯリングを凍結させてこのように圧縮された状態を維持できるようにする。これにより、組付の際、被嵌合部材の嵌合孔にＯリング付きの組付対象部材を無理なく挿入することが可能となり、Ｏリングの噛み込みによる切断、捻れ、傷などが生じるのを抑えることができる。また、組付対象部材の嵌合部を挿入して組付ける際、噛み込み防止用などのその他の治具を必要とすることもない。
【０００８】
本発明において、例えば前記被嵌合部材はガスタンクの口金部材であり、前記Ｏリング付きの組付対象部材はバルブである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｏリング付きの取付対象部材を被嵌合部材に組み付ける際、無理なく挿入できるようにして、Ｏリングの噛み込みによる切断、捻れ、傷等が生じるのを抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るＯリング付き部材の組付方法およびその装置について説明する。
【００１１】
図１はガスタンクの上部付近の概略断面図である。
図１に示すように、ガスタンク１は、内部に高圧ガス（例えば水素ガス）を充填保管するための構成部品であるライナー１１と口金部材１２とを有しており、口金部材（被嵌合部材）１２に、バルブ（組付対象部材）１３が装着されている。
【００１２】
口金部材１２は、ライナー１１の軸線方向一側に形成された口部１４に取り付けられたもので、図示は略すが、これらライナー１１及び口金部材１２を有するガスタンク１は、例えば、合成樹脂製のライナー１１の外側を繊維強化樹脂層で補強して構成されるものである。
【００１３】
口金部材１２は、ガスタンク１の内部側が小径孔２１ａとされ、ガスタンク１の外部側が大径孔２１ｂとされた嵌合孔２１を有しており、小径孔２１ａと大径孔２１ｂとの境に、段差２１ｃが形成されている。
【００１４】
バルブ１３は、ガス取り出し用の流路（図示略）を有したもので、軸線方向一端側にフランジ部２２が形成され、軸線方向他端側に略円筒状の嵌合部２３が形成されている。このバルブ１３の嵌合部２３は、フランジ部２２側から順に、大径部２３ａ、小径部２３ｂとされ、これら大径部２３ａと小径部２３ｂとの境に、段部２３ｃが形成されている。
【００１５】
そして、このバルブ１３は、フランジ部２２が口金部材１２に当接するとともに、嵌合部２３の段部２３ｃが嵌合孔２１の段差２１ｃに当接するまで嵌合部２３を口金部材１２の嵌合孔２１に押し込んで嵌合させることにより、口金部材１２に装着される。
【００１６】
本実施形態において、円筒状の嵌合部２３には、その小径部２３ｂの外周側に、周方向にわたる溝部２４が形成されている。この溝部２４には、断面円形状であってＥＰＤＭ等のゴム製のＯリング２５が嵌合されている。
そして、このＯリング２５によって、口金部材１２と、この口金部材１２に装着したバルブ１３との間がシールされている。
【００１７】
次に、Ｏリング２５が設けられたバルブ１３をガスタンク１の口金部材１２に組み付ける場合について説明する。
まず、図２に示すように、バルブ１３の嵌合部２３の小径部２３ｂに形成された溝部２４にＯリング２５を嵌合させる。
この状態にて、図３に示すように、このバルブ１３の嵌合部２３の小径部２３ｂに、液封入ケース（ケース体）３１を装着する。
【００１８】
この液封入ケース３１は、口金部材１２の小径孔２１ａと略同一径の保持孔３２を有するもので、この保持孔３２により、バルブ１３の嵌合部２３の小径部２３ｂを、溝部２４にＯリング２５を取り付けた状態にて囲繞する。
これにより、Ｏリング２５は、嵌合部２３の小径部２３ｂに装着された液封入ケース３１の保持孔３２の内周面によって内周側へ押圧され、溝部２４の底面との間で圧縮されて弾性変形する。
【００１９】
次いで、図４に示すように、液封入ケース３１に形成された注入孔（図示略）から、Ｏリング２５が取り付けられた溝部２４内に、液体注入装置４０を用いて例えば水等の液体を注入し、さらに冷却装置５０によって冷却し、溝部２４に注入した液体を凍結させる。
そして、この液体を凍結させた後に、液封入ケース３１をバルブ１３の小径部２３ｂから取り外す。
【００２０】
このようにすると、図５に示すように、溝部２４に嵌合させたＯリング２５は、凍結した液体によって弾性変形した状態に維持される。
この状態にて、バルブ１３を、そのフランジ部２２が口金部材１２に当接するとともに、嵌合部２３の段部２３ｃが嵌合孔２１の段差２１ｃに当接するまで嵌合部２３を口金部材１２の嵌合孔２１に押し込んで嵌合させることにより、口金部材１２に装着させる。
【００２１】
このとき、溝部２４に嵌合させたＯリング２５が、凍結した液体によって内周側へ押圧されて弾性変形した状態に維持されているので、口金部材１２の嵌合孔２１の小径孔２１ａの内周面から大きな摩擦力を受けることはない。
【００２２】
上記のように、口金部材１２にバルブ１３を装着した後は、凍結した液体が自然解凍することにより、内周側へ押圧されて弾性変形していたＯリング２５が復元し、口金部材１２の嵌合孔２１の小径孔２１ａの内周面に密着し、口金部材１２とバルブ１３との間における良好なシール状態が確保される。
【００２３】
以上に述べた本実施形態によれば、嵌合孔２１の小径孔２１ａと略同一径の保持孔３２で嵌合部２３の小径部２３ｂを囲繞して溝部２４内に注入した液体を凍結させるので、溝部２４内のＯリング２５を内周側へ圧縮して弾性変形した状態に維持することができる。
【００２４】
これにより、保持孔３２から取り出して被嵌合部材である口金部材１２の嵌合孔２１へ嵌合する際に、口金部材１２の嵌合孔２１の小径孔２１ａの内周面からの大きな摩擦力の付与を抑制することができる。また、凍結した液体（例えば凍結剤）によってＯリング２５を保護することもできる。
したがって、水素タンクのような高圧タンクの場合や樹脂等から形成された被嵌合部材に精度のバラツキがある場合のように圧縮代の大きなＯリング２５を用いるときにも、また、Ｏリング２５の圧縮代自体にバラツキがあるときにも、Ｏリング２５に捻れ、損傷、傷等を生じさせることなく、小さな挿入抵抗にて口金部材１２に嵌合させることができる。
これによれば、Ｏリング２５のシール性能を維持し、Ｏリング２５による良好な気密状態を確保できる。
【００２５】
なお、以上の実施形態においては、ガスタンクの口金部材１２の嵌合孔２１にバルブ１３の嵌合部２３を組み付ける場合を例にとり説明したが、例えば、ガスタンク１のライナー（被嵌合部材）１１の口部１４に嵌合される口金部材（組付対象部材）１２へのＯリングの組み付け等、他の種々の部材へのＯリングの組み付けに適用可能であり、いずれにおいても上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ガスタンクの上部付近の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る組付方法の工程を説明する図である。
【図３】組付方法の工程を説明する図で、液封入ケースによってバルブの嵌合部を囲繞した状態を示す。
【図４】組付方法の工程を説明する図で、液体を注入してさせた状態を示す。
【図５】組付方法の工程を説明する図で、液体凍結後に液封入ケースを取り外した状態を示す。
【符号の説明】
【００２７】
１…ガスタンク、１２…口金部材（被嵌合部材）、１３…バルブ（組付対象部材、またはＯリング付き部材）、２１…嵌合孔、２３…嵌合部、２４…溝部、２５…Ｏリング、３１…液封入ケース（ケース体）、３２…保持孔、４０…液体注入装置、５０…冷却装置。
【図１】
2008256040.tif 000003
【図２】
2008256040.tif 000004
【図３】
2008256040.tif 000005
【図４】
2008256040.tif 000006
【図５】
2008256040.tif 000007