(57)【要約】【課題】樹脂製の内殻をＦＲＰ等の外殻で覆った耐圧容器において、製造を容易にし、内殻と口金との被着縁部（界面部）Ｐのガスシール性を高める。【解決手段】本発明一実施形態に係る耐圧容器１では、内殻３の開口３ｄの周辺部３ａが口金４の容器内側の端面に被着する。さらに本耐圧容器１は、口金４の内周面４ｂに螺合する円筒状の押圧部材５と、内殻３と押圧部材５との間に露出する口金４の内周面ｂ（図３）、内殻及び押圧部材に周接する第１シール（Ｏ−リング１０及び液状シール剤１１ａ、第２実施形態では液状シール剤１１ａのみ）と、押圧部材より容器外側で口金の内周４ｃに螺合する螺子部６ｂ及び押圧部材の孔部に挿入される内端部６ｃを有するバルブ６と、内端部６ｃの外周面と押圧部材の内周面との間をシールする第２シール（Ｏ−リング１２）とを備える。さらに第３のシール（Ｏ−リング１３）を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内殻と、該内殻を覆う外殻と、前記外殻を貫通し前記内殻に設けられた開口に接続する円筒状の口金とを備えてなる耐圧容器において、
前記内殻の前記開口の周辺部が前記口金の容器内側の端面に被着し、
前記口金の内周面に螺合する円筒状の押圧部材と、
前記内殻と前記押圧部材との間に露出する前記口金の内周面及び前記内殻の前記開口の周りに一体として周接する第１シールと、
前記押圧部材より容器外側で前記口金の内周面に螺合する螺子部及び前記押圧部材の孔部に挿入される内端部を有するバルブと、
前記内端部の外周面と前記押圧部材の内周面との間をシールする第２シールとを備える耐圧容器。
【請求項２】
前記第１シールは、前記内殻と前記押圧部材との間に露出する前記口金の内周面、前記内殻の前記開口の周り及び前記押圧部材に一体として周接することを特徴とする請求項１に記載の耐圧容器。
【請求項３】
前記周辺部は、前記口金の容器内側の端面に連続して前記口金の内周面の所定範囲に周接して被着していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐圧容器。
【請求項４】
前記周辺部は、前記所定範囲の被着部から口金内方に延出する延在部を有し、前記延在部に前記第１シールが周接していることを特徴とする請求項３に記載の耐圧容器。
【請求項５】
前記口金の容器内側の端部に前記外殻と内殻との間に挟持されるフランジが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項６】
前記第２シールが前記フランジと前記口金の円筒状首部との結合位置より容器内側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の耐圧容器。
【請求項７】
前記第１シールが液状シール剤であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項８】
前記第１シールがＯ-リングとこれに付着する液状シール剤であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項９】
前記押圧部材の外周面とこれに対向する前記口金の内周面との間に液状シール剤が付設されていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項１０】
前記押圧部材の容器外側の端面と前記口金の内周面との間に液状シール剤が付設されていることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項１１】
前記第２シールがＯ-リングであることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項１２】
前記内端部の外周面に前記第２シールのＯ-リングを保持する周溝が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の耐圧容器。
【請求項１３】
前記バルブの容器外側の端部にフランジ部が設けられ、前記フランジ部と前記口金の容器外側の端面との間をシールする第３シールが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【請求項１４】
前記第３シールがＯ-リングであることを特徴とする請求項１３に記載の耐圧容器。
【請求項１５】
前記内殻が樹脂で、前記外殻が繊維強化樹脂複合材であることを特徴とする請求項１から請求項１４のうちいずれか一に記載の耐圧容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の内殻を繊維強化複合材製の外殻で覆った耐圧容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の排ガスによる環境悪化を防ぐことを目的として、いわゆる無公害車が開発され一部実用化されている。例えば、メタンを主成分とした天然ガスを燃料として稼働する自動車が低公害車として認定されており、世界中で既に約１００万台の実績がある。
また、より将来的には、水素を燃料とした燃料電池車が、現状のガソリン車の大部分と置き換わると考えられている。この際使用される天然ガス、水素は、圧縮天然ガス、圧縮水素となる可能性があり、その圧力は天然ガスで２０ＭＰａ〜２５ＭＰａ、水素では３５ＭＰａ〜7０ＭＰａと超高圧となると考えられている。従って、耐圧性能を有するボンベ（耐圧容器）が必要であり、従来は鋼鉄製の高圧ボンベが使用されている。
【０００３】
自動車の燃料として天然ガス、水素を使用する場合、搭載するボンベとしては、動力性能の向上、燃費の向上などの観点から、軽量のボンベが望ましい。鋼鉄製のボンベに替わるものとして、アルミ製のライナーに炭素繊維で補強したものも使用されているが、さらに軽量化をはかるために、樹脂製のライナーを使った全体が樹脂よりなるボンベも開発されている。（例えば、特許文献１）
【０００４】
この樹脂製のライナーのボンベは、ガスバリア性を有する樹脂製の内殻（内側壁）を、耐圧性のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の外殻（外側壁）で覆われてなるガスボンベで、主に樹脂からなるので金属製のものに比べて軽量である。
このようなガスボンベは、ボンベ内へガスを充填したり、ボンベ内からガスを取出すためのノズルを取付けるために、ノズル取付用の口金が設けられる。
【０００５】
口金部分は、通常、内殻と一体的に結合される。ノズル等を螺合させるための口金部分は通常金属製であり、内殻は軽量化または製造工程の簡素化の観点から口金部分とは異種の材料（上記のような樹脂またはＦＲＰや軽金属）から構成される。異種材料の口金部分と内殻とが一体的に結合されるので、内殻と口金部分との結合部または界面部のシール性が重要になる。
【０００６】
特に、前述の自動車用高圧天然ガス、高圧水素ガスタンクと呼ばれるガスボンベなどにあっては、最高７０ＭＰａ程度もの高圧ガスが充填されるので、極めて高いガスシール性が要求される。従来のガスボンベでは、この内殻と口金部分との結合部または界面部のガスシール性が、未だ不十分であった。
【０００７】
特許文献２〜５には、樹脂製高圧ガスボンベにおいて、口金部分のガスシール性を改良した耐圧容器が提案されている。
【０００８】
特許文献２に記載の耐圧容器は、内殻端部の上下リップで口金部分の円盤状フランジ部を受容する構造とすることにより、口金部分のガスシール性を高める構造としている。
しかし、特許文献２に記載の耐圧容器は、口金の端部が内部ガスに露出し、この口金部分の端部に直接ガス内圧がかかるので、耐圧容器の製造直後にはガス漏れがなくても、製品容器を長期間使用しているうちに、内殻の樹脂がクリープを起して収縮し、内殻と口金との界面にすき間が生じ、界面のすき間からガス漏れが発生する恐れがある。
【０００９】
また、特許文献３に記載の耐圧容器は、口金の円盤状フランジ部の上下面に錠止溝を設け、かつ、この上下の錠止溝に合致するタブを内殻端部に形成させて結合することにより、高圧ガス保管時、内圧によって容器膨張時に内殻が膨張し、円盤状フランジ上下面の錠止溝に接合されている両リップ部にせん断力が働き、両リップを引き剥がそうとする力に錠止溝で対抗する構造とされてなるものである。
しかし、特許文献３に記載の耐圧容器も口金の端部が内部ガスに露出し、この口金の端部に直接ガス内圧がかかるので、上記と同様の理由でガス漏れが発生する恐れがある。
【００１０】
さらに、特許文献４に記載の耐圧容器は、ブロー成形で製作した内殻の開口部内側に口金を介在させ、この内殻の肩部にゴムなどのシールリングを嵌着し、金属などの押圧部材でシールリングを押圧し、その上からフィラメントワインディング成形する構造により、ガスシール性を高めることを目的としている。シールリングの押圧部材が金属でも、シールリングの嵌着部が樹脂製の内殻だけであり、耐圧容器の製造直後にガス漏れがなくても、製品容器を長期間使用しているうちに、内殻のプラスチックがクリープをおこして収縮し、ガス漏れが発生する恐れがあるのは、特許文献２，３記載の耐圧容器と同様である。それに応じてシールリングを増やそうとしても、製品容器を分解しなければならず、また、劣化したシーリングを交換する場合にも製品容器の分解が必要で、繁雑であるばかりでなく不経済である。
【００１１】
以上説明した特許文献２〜４に共通の問題を解決する耐圧容器としては、特許文献５に記載のものがある。
特許文献５に記載の容器は内殻の極部に円筒状首部、外方に延在した平板状の延在部、内殻側に折り曲げた折曲部が順次連接し、内殻の端部断面を内殻側に折り曲げて口金に埋め込むようにしたこと、及び押圧部と内殻延在部との間にＯ-リングを併用することにより、口金の端部が内部ガスに露出しないようにし、この口金の端部に直接ガス内圧がかかるのを防いでいる。
しかし、この方法では、片面が面精度の確保しやすい金属製の押圧部材でも、もう片面が面精度の確保でないプラスチックであるため、シールの信頼性に欠ける。また、内殻の端部断面を内殻側に折り曲げて口金に埋め込むためには、内殻のプラスチックライナーの成形に、時間のかかる回転成形を使う必要があり、内殻の低コスト化を阻害する。また口金のタンク内側端部が、この内殻の折曲部を支持するため、内側へ張り出す形となる。比較的低圧のタンクであれば問題がないが、７０ＭＰａのような超高圧タンクでは、この張り出し部でのタンク内圧による口金の曲げ強度が厳しくなり、繰り返しサイクルでの口金破断を招く恐れがある。
【特許文献１】特公平５−８８６６５号公報
【特許文献２】特開平６-４２６９８号公報
【特許文献３】特開平６-１３７４３３号公報
【特許文献４】特開平８-２１９３８７号公報
【特許文献５】特開平１０−３３２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献５に記載の耐圧容器にあっても次のような問題があった。
すなわち、片面が面精度の確保しやすい金属製の押圧部材でも、もう片面が面精度の確保でないプラスチックであるため、シールの信頼性に欠ける。
また、内殻の縁部を外側に折り曲げた形状で口金に埋め込むためには、内殻のプラスチックライナーの成形に、口金を遠心型に設置して時間のかかる回転成形を使う必要があり、内殻の低コスト化を阻害する。
また口金のタンク内側端部が、この内殻の折曲部を支持するため、内側へ張り出す形となる。比較的低圧のタンクであれば問題がないが、７０ＭＰａのような超高圧タンクでは、この張り出し部でのタンク内圧による口金の曲げ強度が厳しくなり、繰り返しサイクルでの口金破断を招く恐れがある。
【００１３】
本発明は、上記の諸問題を一挙に解決した耐圧容器を提供すべく鋭意検討の結果完成に至ったもので、内殻を外殻で覆った耐圧容器において、製造を容易にし、内殻と口金との被着縁部（界面部）のガスシール性を高めることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、内殻と、該内殻を覆う外殻と、前記外殻を貫通し前記内殻に設けられた開口に接続する円筒状の口金とを備えてなる耐圧容器において、
前記内殻の前記開口の周辺部が前記口金の容器内側の端面に被着し、
前記口金の内周面に螺合する円筒状の押圧部材と、
前記内殻と前記押圧部材との間に露出する前記口金の内周面及び前記内殻の前記開口の周りに一体として周接する第１シールと、
前記押圧部材より容器外側で前記口金の内周面に螺合する螺子部及び前記押圧部材の孔部に挿入される内端部を有するバルブと、
前記内端部の外周面と前記押圧部材の内周面との間をシールする第２シールとを備える耐圧容器である。
ここで、「周接」とは相手材の一周に亘って接触していることをいう（以下同じ）。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記第１シールは、前記内殻と前記押圧部材との間に露出する前記口金の内周面、前記内殻の前記開口の周り及び前記押圧部材に一体として周接することを特徴とする請求項１に記載の耐圧容器である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記周辺部は、前記口金の容器内側の端面に連続して前記口金の内周面の所定範囲に周接して被着していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐圧容器である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記周辺部は、前記所定範囲の被着部から口金内方に延出する延在部を有し、前記延在部に前記第１シールが周接していることを特徴とする請求項３に記載の耐圧容器である。
【００１８】
請求項５記載の発明は、前記口金の容器内側の端部に前記外殻と内殻との間に挟持されるフランジが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００１９】
請求項６記載の発明は、前記第２シールが前記フランジと前記口金の円筒状首部との結合位置より容器内側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の耐圧容器である。
【００２０】
請求項７記載の発明は、前記第１シールが液状シール剤であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２１】
請求項８記載の発明は、前記第１シールがＯ-リングとこれに付着する液状シール剤であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２２】
請求項９記載の発明は、前記押圧部材の外周面とこれに対向する前記口金の内周面との間に液状シール剤が付設されていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２３】
請求項１０記載の発明は、前記押圧部材の容器外側の端面と前記口金の内周面との間に液状シール剤が付設されていることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、前記第２シールがＯ-リングであることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、前記内端部の外周面に前記第２シールのＯ-リングを保持する周溝が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の耐圧容器である。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、前記バルブの容器外側の端部にフランジ部が設けられ、前記フランジ部と前記口金の容器外側の端面との間をシールする第３シールが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【００２７】
請求項１４記載の発明は、前記第３シールがＯ-リングであることを特徴とする請求項１３に記載の耐圧容器である。
【００２８】
請求項１５記載の発明は、前記内殻が樹脂で、前記外殻が繊維強化樹脂複合材であることを特徴とする請求項１から請求項１４のうちいずれか一に記載の耐圧容器である。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、第１シールが内殻と押圧部材との間に露出する口金の内周面及び内殻の開口の周りに一体として周接するので、内殻と口金との被着縁部のガスシール性を高めることができ、従って容器の高耐圧を実現できるという効果がある。
請求項２に記載の発明によれば、第１シールが内殻と押圧部材との間に露出する口金の内周面、内殻の開口の周り及び前記押圧部材に一体として周接するので、内殻と口金との被着縁部をシールでき、さらに、第２シールがバルブ内端部の外周面と押圧部材の内周面との間をシールするで、内部ガスが押圧部材の容器外側の端部を回って内殻と口金との被着縁部に侵入することがなく、内殻と口金との被着縁部のガスシール性を高めることができ、従って容器の高耐圧を実現できるという効果がある。
また、内殻は少なくとも口金の容器内側の端面に被着すればよいので、内殻は口金を付ける前に、ブロー成形等の生産性の良い成形技術を適用でき、内殻を成形後、内殻に別途構成しておいた口金を接着、溶着等により付設することができ、耐圧容器の製造を容易にしコスト低減が図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の一実施の形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００３１】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態につき、図１〜図３を参照して説明する。
【００３２】
図１は本発明の第１実施形態の耐圧容器の全体外観図である。
図１に示すように本実施形態の耐圧容器１は、外殻２と、口金４とを備えて構成される。外殻２はＣＦＲＰ等の繊維強化樹脂複合材であり、円筒部２ａとこの円筒部２ａの両端に連続するドーム部２ｂ，２ｂとにより構成され、図示しない内殻を覆う。口金４，４はドーム部２ｂ，２ｂの頂部に設けられる。口金を一つとしてもよい。
【００３３】
図２は耐圧容器１の口金部分の断面図である。図３に図２の部分拡大図を示す。図２又は図３に示すように、内殻３には口金４と接続する開口３ｄが形成されている。内殻３は樹脂製でガスバリア性を有する。すなわち、内殻３は本耐圧容器１においてガスバリアの機能を担う部材である。しかし、内殻３は樹脂製で薄く膨張しやすいため、繊維強化樹脂複合材製の外殻２により内殻３を覆うことにより耐圧性を高めている。すなわち、外殻２は本耐圧容器１において耐圧の機能を担う部材である。
【００３４】
口金４は円筒状である。口金４はその容器内側の端部にフランジ４ａが形成されている。内殻３の開口３ｄの周辺部３ａが口金４の容器内側の端面（すなわち、フランジ４ａの容器内側の端面）に接着、溶着等により被着している。
フランジ４ａは、周縁が鋭利に形成されており、フランジ４ａの容器内側の端面には、内側テーパ面ｔ１と外側テーパ面ｔ２が形成されている。
内殻３（周辺部３ａ）は、この内側テーパ面ｔ１と外側テーパ面ｔ２の両者に連続して被着している。
【００３５】
周辺部３ａの内側テーパ面ｔ１に被着する部分より開口３ｄに近い部分には円筒状首部３ｂ、さらに開口３ｄに近い部分に延在部３ｃが形成されている（周辺部３ａは円筒状首部３ｂ及び延在部３ｃを含む）。
円筒状首部３ｂは、口金４の内周面の所定範囲ｎに周接して被着している。すなわち、周辺部３ａは、口金４の容器内側の端面（内側テーパ面ｔ１及び外側テーパ面ｔ２）に連続して口金４の内周面の所定範囲ｎに周接して被着している。
延在部３ｃは、被着縁部Ｐで折り曲げられ、所定範囲ｎの被着部から口金内方に延出している。
【００３６】
口金４の内周面は、容器外方が大径の段付き構造を有する。内側段４ｂには押圧部材５と螺合する雌螺子が形成されている。外側段４ｃにはバルブ６の螺子部６ｂと螺合する雌螺子が形成されている。
【００３７】
押圧部材５は単純な円筒状でフランジもテーパも付いていない。押圧部材５の外周面には口金４の内側段４ｂに螺合する雄螺子が形成されている。
バルブ６は、容器内方に向かって順に段階的に小径化する、フランジ部６ａ、螺子部６ｂ及び内端部６ｃを有する。螺子部６ｂの外周面には口金４の外側段４ｃに螺合する雄螺子が形成されている。内端部６ｃの外周面にはＯ−リング１２（第２シール）を保持する周溝６ｄが形成されている。図示しないがバルブ６にはガス通気路が形成されている。
【００３８】
外殻２は、内殻３及び口金４のフランジ４ａの外側を覆い、かつ、口金４の容器外側となる端部を突出させるようにフィラメントワインディング法により成形され硬化することによって、本耐圧容器１は製作され、口金４が外殻２（ドーム部２ｂ）を貫通した構造を成す。口金４の外殻２（ドーム部２ｂ）から外に突出する口金４の端部外周面に締め付けナット７と螺合する雄螺子４ｄが形成されている。
フランジ４ａは、外殻２（ドーム部２ｂ）と内殻３との間に挟持される。フランジ４ａと外殻２（ドーム部２ｂ）との間に介在するものは無く、フランジ４ａと外殻２（ドーム部２ｂ）とは接する。
【００３９】
以上のような各部の構造を有し、図２，３に示すように、押圧部材５が口金４の内側段４ｂに螺合し、バルブ６の螺子部６ｂが口金４の外側段４ｃに螺合し、内端部６ｃが押圧部材５の孔部に挿入される。
内端部６ｃが押圧部材５の孔部に挿入されるとともに、周溝６ｄに保持されたＯ−リング１２（第２シール）も押圧部材５の孔部内に配置される。Ｏ−リング１２（第２シール）は、内端部６ｃの外周面と押圧部材５の内周面との間をシールする。Ｏ−リング１２（第２シール）は、フランジ４ａと口金４の円筒状首部４ｅとの結合位置Ｃより容器内側に配置される。
【００４０】
また、フランジ部６ａがＯ−リング１３（第３シール）を口金４の容器外側の端面に押し付ける。これによりフランジ部６ａと口金４の容器外側の端面との間がシールされる。
【００４１】
第１シールは、Ｏ−リング１０と液状シール剤１１ａとからなる。液状シール剤１１ａはＯ−リング１０に付着し、Ｏ−リング１０を覆う。
この第１シールは、内殻３と押圧部材５との間に露出する口金４の内周面ｂに周接している。また、第１シールは、内殻３の延在部３ｃの容器外側面に周接している。さらに、第１シールは、押圧部材５の容器内側面（Ｏ−リング押圧面）に周接している。
内殻３の延在部３ｃの容器外側面と押圧部材５の容器内側面とは対向しており、その間で口金４の内周面ｂが露出する。
第１シールは、内周面ｂに隣接する内殻３の表面（本実施形態では延在部３ｃの容器外側面）に周接している。
第１シールは、内周面ｂに隣接する押圧部材５の容器内側面に周接している。
このように、第１シールを内殻３と押圧部材５との間に露出する口金４の内周面ｂとこれに隣接する内殻３の開口３ｄの周り及び押圧部材５の各部位に一体として周接させる。
第１シールのうち液状シール剤１１ａは、常時上記３面に周接する。
第１シールのうちＯ−リング１０は、少なくとも所定以上の圧力が負荷された時に上記３面に周接する。
【００４２】
第１〜第３シールに加え、さらに厳重なシールを行うため、押圧部材５の外周面とこれに対向する口金４の内周面（内側段４ｂ）との間に液状シール剤１１ｂが付設されている。
同目的で、押圧部材５の容器外側面と口金４の内周面（内側段４ｂ）との間に液状シール剤１１ｃが付設されている。
【００４３】
次に、本耐圧容器１のシール性、高耐圧性につきさらに説明する。
口金４と内殻３は接着又は溶着で接合される。口金４のフランジ４ａの面積は、強度的な要因で決められる側面もあるが、主にシールとして必要となる内殻３と口金４との接合面積を確保するために決定される。このため、接着または溶着によっても十分なシールが実施できる。また、樹脂製の内殻３が、外殻２であるCFRP等の複合材と比較すると、十分な柔軟性があることから、タンクの内圧により、内殻３が口金４に押し付けられることでシール性が向上する。
【００４４】
図３に示すように、第１、第２シールの内側に高圧ガスＧが充填されている。シール性を良好に保持するには、内殻３と口金４との被着縁部Ｐを内部ガスに露出させないことが重要である。被着縁部Ｐが内部ガスに晒されてしまうと、その内部ガスの圧力により被着縁部Ｐから内殻３と口金４の界面剥離等が生じて、ガス漏れが発生する恐れがあるからである。
【００４５】
本耐圧容器１によれば、高圧ガスＧにより圧力の負荷を受けたＯ−リング１０は、直径が拡大する変形を起こし、口金４の内周面ｂに圧接する。また、高圧ガスＧにより圧力の負荷を受けたＯ−リング１０は、断面の変形を起こし、押圧部材５の容器内側面及び内殻３の延在部３ｃに圧接し、より大きな面積で両者に密着する。かのようにして高圧負荷時に、Ｏ−リング１０によるシール性が高まる。
【００４６】
バルブ６は、口金４の外側段４ｃの雌螺子に、バルブ６の螺子部６ｂを螺合させることで緊締される。内端部６ｃの周溝にＯ−リング１２を保持し、押圧部材５の内側面との間でシールを行う。押圧部材５（リング）は機械加工で精度良く製作できるため、容易にシールに必要な面精度を確保できる。
さらに本耐圧容器１によれば、高圧ガスＧにより圧力の負荷を受けたＯ−リング１２は、断面の変形を起こし、押圧部材５の内周面及び周溝６ｄの底面に圧接し両者に密着する。かのようにして高圧負荷時に、Ｏ−リング１２によるシール性が高まる。
【００４７】
通常、Ｏ−リングの適用面は、シール性能を確保するため、面精度が厳しく規定されており、Ｏ−リングのみで十分なシールが行えるが、樹脂製の内殻３では、シール部での面精度が確保できないため、第１シールについては液状シール剤１１ａを併用して、シールの信頼性を向上させる。
【００４８】
以上のようにして、Ｏ−リング１０と液状シール剤１１ａとからなる第１シールによって、被着縁部Ｐ及びその周囲は高圧ガスＧから遮断され、被着縁部Ｐに大きな応力が生じることが防がれる。したがって、被着縁部Ｐから内殻３と口金４の界面剥離等が生じて、ガス漏れが発生することが防がれる。
【００４９】
さらに、Ｏ−リング１２（第２シール）がバルブ６の内端部６ｃの外周面と押圧部材５の内周面との間をシールすることで、高圧ガスＧがＯ−リング１２の外側空間Ｓに侵入することが防がれる。したがって、高圧ガスＧが押圧部材５の容器外側の端部を回って押圧部材５の外側から内殻３と口金４との被着縁部Ｐに侵入することがなく、内殻３と口金４との被着縁部Ｐのガスシール性を高めることができる。
高圧ガスＧがＯ−リング１２の外側空間Ｓに漏れると、Ｏ−リング１２のみならずＯ−リング１０の外側の圧力が上昇するおそれがある。Ｏ−リング１２及びＯ−リング１０の外側の圧力が上昇する場合には、内外の圧力差が減少するから、Ｏ−リング１２及びＯ−リング１０が上述のように十分に変形せず、そのシール性を発揮できない。
したがって、本耐圧容器１は、第１シール（Ｏ−リング１０及び液状シール剤１１ａ）のみならず、第２シール（Ｏ−リング１２）を併設することによって、ガスシール性を高め、従って容器の高耐圧を実現する。
【００５０】
液状シール剤１１ｂ，１１ｃは、外側空間Ｓから押圧部材５の外側を回って被着縁部Ｐへガスが侵入することをさらに困難にする作用がある。
【００５１】
内殻３が口金４の容器外側端面（テーパ面ｔ１、ｔ２）のみならず、内周面の所定範囲ｎに被着することによって、内殻３と口金４の接合強度が高まり、ガスシール性、耐圧を高める。
【００５２】
内殻３に延在部３ｃを形成することにより、薄い内殻３を用いても、Ｏ−リング１０の座を確保することできるとともに、液状シール剤１１ａの表面から被着縁部Ｐに達するまでの厚みが大きく確保でき、ガスシール性を高める。
【００５３】
フランジ４ａは、内殻３と口金４の被着面積を大きく確保するためのほか、内圧を受けた口金４が外側に飛び出すことを防ぐために、口金４を外殻２に係止するためのものでもある。
締め付けナット７は、口金４が容器内方への荷重を受けた際に、口金４が容器内方へ落ち込まないように、口金４を外殻２に係止するためのものである。
すなわち、フランジ４ａと締め付けナット７によって、口金４が外殻２に固定される。
【００５４】
口金４の円筒状首部４ｅとフランジ４ａの結合部位は、圧力負荷時のタンク変形による曲げ荷重と、タンク内圧による荷重が作用し、強度的に厳しいだけではなく、口金４の大きな変形を発生させる。この場合押圧部材５と口金４間に大きな隙間が生じ、シール性能を低下させる。また、バルブ６と押圧部材５間でも同様の状況が発生するため、特に口金４のこの部位での変形は小さいことがシール性能にとって重要である。本耐圧容器１では、Ｏ−リング１２（第２シール）がフランジ４ａと口金４の円筒状首部４ｅとの結合位置Ｃより容器内側に配置されているので、口金４の円筒状首部４ｅとフランジ４ａの接合部位に直接タンク内圧が作用しないようにすることで、少なくともタンク内圧による変形が生じなくなり、シール性能を高めることができる。
【００５５】
第２シールには、シールすべき隙間の大きさにより、Ｏ−リング１２に対するバックアップリング１４（図３に破線で図示）を適用して、シール性を向上させることもできる。
以上のようにして、本耐圧容器は高いガスシール性と高耐圧を実現する。
【００５６】
次に、本耐圧容器１の製造方法につき説明する。
あらかじめ内殻（ライナー）３をブロー成形により製作し、別途、金属製でフランジ４ａを持つ口金４を製作し、それらを接着、または溶着して口金４を内殻３に取り付ける。接着の場合には、所定の範囲に、接着剤を口金４、内殻３ともに塗布して、加圧しながら接着を行う。加圧は専用の治具にて、硬化まで負荷しつづける。
次に、内殻３の延在部３ｃ、押圧部材５の容器内側端面である平面部及び外周の雄螺子部とこれに対向する口金４の内周面（雌螺子部）に、液状シール剤を塗布し（液状シール剤１１ａ、１１ｂの付与）、Ｏ−リング１０を延在部３ｃ上に設置する。
次に、押圧部材５を口金４の内側段４ｂの雌螺子に螺合進入させて、Ｏ−リング１０を所定のつぶれ量までつぶす。次に、押圧部材５の容器外側の端部をさらに液状シールでシールする（液状シール剤１１ｃの施工）。
次、Ｏ−リング１２を周溝６ｄに嵌めたバルブ６を口金４の外側段４ｃの雌螺子に螺合させて所定の位置まで締め込む。この時、口金４の上端に予め設置しておいたＯ−リング１３をバルブ６のフランジ部６ａで押圧し第３シールを施す。図示しないがＯ−リング１３に対してもバックアップリングを適用してもよい。
次に、内殻３及びフランジ4ａを覆う外殻２をフィラメントワインディング法により成形し、外殻２を構成する樹脂の硬化前に、口金４の雄螺子４ｄに締め付けナット７を螺合させ、フランジ4ａと締め付けナット７とで外殻２を締め付け、その後樹脂を硬化させる。ナット７には、必要応じて外殻２と接する面に接着剤（ペースト状）と塗布してもよい。
以上により本耐圧容器１が完成する。
【００５７】
以上のように、内殻の製作に生産性の良いブロー成形技術を適用でき、内殻に別途構成しておいた口金を接着、溶着等により付設することができ、耐圧容器の製造を容易にしコスト低減が図れる。
【００５８】
なお、バルブ６を口金４から外すことにより、Ｏ−リング１２、１３のメンテナンス、交換を容易に行える。バルブ６を口金４から外すことにより、Ｏ−リング１０、押圧部材５、液状シール剤１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、及び延在部３ｃの状態を確認することができる。必要によりＯ−リング１０、押圧部材５、液状シール剤１１ａ，１１ｂ，１１ｃを再施工できる。
【００５９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態につき、図４を参照して説明する。図４は本発明の第２実施形態の耐圧容器の口金部分の断面図である。本実施形態の耐圧容器２０は第１実施形態の耐圧容器１に対して、第１シールを構成するＯ−リング１０を排し、第１シールを液状シール剤１１ａのみにより構成した点で異なる。液状シール剤１１ｂ，１１ｃは図示しないが、施しても良い。
【００６０】
上述したように第１実施形態の耐圧容器１の場合、第１シールとしてＯ−リング１０に加え液状シール剤１１ａを併用して、シールの信頼性を向上させる。
Ｏ−リング１０を適用する場合には、液状シール剤のみの場合と比べて、均一なシール部が得られる利点があるが、反面、超高圧となる場合には、Ｏ−リングの変形が大きくなり、Ｏ−リング１０に接する内殻３の延在部３ｃに大きな曲げ変形が発生し、サイクル疲労で破壊することが考えられる。この場合にはＯ−リング１０を適用せずに、液状シール剤１１ａのみとする本実施形態の耐圧容器２０が有効である。
【００６１】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態につき、図５を参照して説明する。図５は本発明第３実施形態の耐圧容器の口金部分の断面図である。本実施形態の耐圧容器３０は第２実施形態の耐圧容器２０に対して、第１シールを液状シール剤３１とし、この液状シール剤３１が内殻３３と押圧部材５との間に露出する口金４の内周面及び内殻３の開口の周りに周接して被着し、押圧部材５に接しない点で異なる。押圧部材５に対する液状シール剤１１ｂ，１１ｃは図示しないが、第１実施形態と同様に施すことが好ましい。
【００６２】
図５に示すように、本実施形態において内殻３３はその開口の周縁部まで、口金４に沿って被着している。第１及び第２実施形態のように延在部３ｃを設けることなく、本実施形態の内殻３３の開口周縁部は、円筒状首部３３ｂを形成して、口金４の内周面に被着している。
液状シール剤３１は、フランジ４ａの内側テーパ面ｔ１と外側テーパ面ｔ２（図３参照）との境界を覆う内殻３３の頂部３３ｅから円筒状首部３３ｂまでを覆い、さらに、円筒状首部３３ｂより容器外側で露出する口金４の内周面を覆う。液状シール剤３１は頂部３３ｅより容器内側へ突出しない程度に形成され、頂部３３ｅ自体は覆わなくて良い。
【００６３】
以下に、液状シール剤３１の形成方法につき図６を参照して説明する。
まず、第１実施形態と同様にして口金４を内殻３３に取付ける。
その後、図６に示すように口金４を下にして固定し、口金４の外側段４ｃの雌ネジに螺合する雄螺子部３４ｃを外周に持つ段付きパイプ３４を、口金４に挿入する。パイプ３４を口金４に羅合進入させ、パイプ３４の先端３４ａが頂部３３ｅの高さ位置ｍよりも上になるようにパイプ３４を設置する。
液状シール剤３１によってシールしない部位には、予め液状シール剤が入り込まないように、シーリングテープ３２等でシールを行う。
パイプ３４の外端部３４ｄにチューブ３６を介して接続したシリンジ３５等で液状シール剤を、パイプ３４を通して容器内に注入する。液状シール剤はパイプ３４から溢れ出し、重力により降下して口金４及び内殻３３とパイプ３４の先端部３４ｂとの間に充填される。
注入量は予め予備試作等で特定した液状シール剤がラインｍを超えない量を注入する。液状シール剤が硬化してから、パイプ３４を抜き取る。パイプ３４には液状シール剤との接着を防ぐために挿入前に先端部３４ｂに離型処理を行っておく。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態に係る耐圧容器の全体外観図である。
【図２】本発明の第１実施形態の耐圧容器における口金部分の断面図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態の耐圧容器における口金部分の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態の耐圧容器における口金部分の断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態における液状シール剤の形成方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｃ    結合位置
Ｐ    被着縁部
Ｇ    高圧ガス
１    耐圧容器（第１実施形態）
２    外殻
３    内殻
３ａ  周辺部
３ｂ  円筒状首部
３ｃ  延在部
３ｄ  開口
４    口金
４ａ  フランジ
４ｅ  円筒状首部
５    押圧部材
６    バルブ
６ａ  フランジ部
６ｃ  内端部
６ｄ  周溝
６ｂ  外側段
６ｂ  螺子部
７    締め付けナット
１０  Ｏ−リング（第１シール）
１１ａ      液状シール剤（第１シール）
１１ｂ，１１ｃ    液状シール剤
１２  Ｏ−リング（第２シール）
１３  Ｏ−リング（第３シール）
２０  耐圧容器（第２実施形態）
ｎ     口金の内周面の所定範囲
【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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