(57)【要約】      （修正有）【課題】薄肉でも装置の軸押えから脱落しない耐圧容器を提供する。【解決手段】耐圧容器２０は、本体２０ａと、前記本体２０ａの軸方向の両端の少なくとも一方に設けられたテーパ状に中空成形された突起２６と、前記突起２６の先端部２６ａに固定して設けられ、前記耐圧容器２０に設けられた前記突起２６の基端部２６ｃに向かって延在する一対の爪２７Ａ，２７Ｂと、を備える。前記一対の爪２７Ａ，２７Ｂは前記突起２６の側面２６ｂに接近する側に弾性変形可能としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧容器であって、
本体と、
前記本体の軸方向の両端の少なくとも一方に設けられた突起と、
前記突起の先端部に固定して設けられ、その基端部に向かって延在する一対の爪と、を備えることを特徴とする耐圧容器。
【請求項２】
前記一対の爪が弾性を有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】
前記一対の爪が前記突起の側面との間に薄皮部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の耐圧容器。
【請求項４】
前記一対の爪が前記突起の側面から離間して延在することを特徴とする請求項１又は２に記載の耐圧容器。
【請求項５】
前記本体及び前記突起がブロー成形により成形され、前記一対の爪がそれらと合わせて一体的に成形されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の耐圧容器。
【請求項６】
耐圧容器とそれを軸支する装置との係合構造であって、
前記耐圧容器が、本体と、前記本体の軸方向の両端の少なくとも一方に設けられた突起と、前記突起の先端部に固定して設けられ、その基端部に向かって延在する一対の爪と、を備え、
前記装置が、前記突起を受容する開口をもつ軸押えであって、前記突起が受容されたとき、前記一対の爪が係合可能な凸部を前記開口の内側近傍に有する前記軸押えを備えることを特徴とする係合構造。
【請求項７】
前記軸押えが、その側面に、前記一対の爪を外部から押圧して係合を解除するための一対の窓部を有することを特徴とする請求項６に記載の係合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐圧容器及びその係合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐圧容器に関し、各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、口金をライナ構成部材の軸方向の端部にインサート成形し、ライナ構成部材と口金を複合化層によって接合し、口金が露出する領域をなくした耐圧容器が開示される。また、特許文献２には、連通ボスをインナライナの軸方向の端部に形成した貯蔵タンクが開示される。
【０００４】
ところで、耐圧容器は、その軸方向を水平方向に向け、地面から浮いた姿勢で、各種の装置（例えば、耐圧容器にフィラメントを巻回する装置など）に支持される場合がある。このような場合、耐圧容器の軸方向の両端を装置に軸支することが一般に行われており、耐圧容器の端部に口部（特許文献１における口金など）がある場合は、その口部を利用して耐圧容器の端部を装置に軸支する。
【０００５】
一方、口部がない端部では、端部に突起を設け、この突起を軸押えに支持させることが考えられる。しかし、この場合、軽量性向上の観点から耐圧容器を薄肉に成形すると、突起の強度が低下してしまい、突起が変形し軸押えから脱落するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０５２０３０号公報
【特許文献２】特表２０１１−５２５８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、薄肉でも装置の軸押えから脱落しない耐圧容器及びその係合構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成によって把握される。
（１）本発明に係る第１の観点は、耐圧容器であって、本体と、前記本体の軸方向の両端の少なくとも一方に設けられた突起と、前記突起の先端部に固定して設けられ、その基端部に向かって延在する一対の爪と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）の構成において、前記一対の爪は、弾性を有してもよい。
【００１０】
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記一対の爪は、前記突起の側面との間に薄皮部を有してもよい。
【００１１】
（４）上記（１）又は（２）の構成において、前記一対の爪は、前記突起の側面から離間して延在してもよい。
【００１２】
（５）上記（１）から（４）のいずれか１つの構成において、前記本体及び前記突起がブロー成形により成形され、前記一対の爪は、それらと合わせて一体的に成形されてもよい。
【００１３】
（６）本発明に係る第２の観点は、耐圧容器とそれを軸支する装置との係合構造であって、前記耐圧容器が、本体と、前記本体の軸方向の両端の少なくとも一方に設けられた突起と、前記突起の先端部に固定して設けられ、その基端部に向かって延在する一対の爪と、を備え、前記装置が、前記突起を受容する開口をもつ軸押えであって、前記突起が受容されたとき、前記一対の爪が係合可能な凸部を前記開口の内側近傍に有する前記軸押えを備えることを特徴とする。
【００１４】
（７）上記（６）の構成において、前記軸押えは、その側面に、前記一対の爪を外部から押圧して係合を解除するための一対の窓部を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、薄肉でも装置の軸押えから脱落しない耐圧容器及びその係合構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るＦＲＰ製容器の縦断面図である。
【図２】実施形態に係る突起周辺の構造を示す図であり、一部を破断して示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】実施形態に係る成形金型及び成形方法を説明する図であり、成形金型を型開きした状態を示す図である。
【図５】実施形態に係る成形金型及び成形方法を説明する図であり、成形金型を型締めした状態を示す図である。
【図６】実施形態に係るフィラメント巻回装置及びフィラメント巻回方法を説明する図であり、（ａ）は耐圧容器の軸方向から見た図、（ｂ）は耐圧容器の軸直角方向から見た図である。
【図７】実施形態に係る係合構造を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態）
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための第１実施形態（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。また、図面は、符号の向きに見るものとする。
【００１８】
（ＦＲＰ製容器の全体構成）
まず、本実施形態に係るＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）製容器の全体構成を図１に基づいて説明する。
【００１９】
図１に示すように、ＦＲＰ製容器１０は、合成樹脂で成形され、流体１１を貯蔵する筒状の耐圧容器（ライナとも称される）２０と、耐圧容器２０の外周面を覆う繊維強化樹脂層３０とを備えるものであって、例えば、ヒートポンプ技術を用いた給湯機において、温水である流体１１を貯蔵するための給湯タンクとして使用される。ＦＲＰ製容器１０の外形寸法を例示すると、長さＬは１６００ｍｍ、胴径Ｄは４００ｍｍである。
【００２０】
耐圧容器２０の本体２０ａは、略円筒状の胴部２１と、胴部２１の軸方向の上側を塞ぐ半球状の上側半球部２２と、胴部２１の軸方向の底側を塞ぐ半球状の底側半球部２３とを一体的に成形してなる。本体２０ａは、中空成形より、所定の肉厚（例えば、３ｍｍ程度）で成形される。上側半球部２２には、流体１１を流入あるいは流出させるための複数（ここでは合計４個）の口部２５が成形されており、各々の口部２５は、上側半球部２２の中心部近傍から胴部２１の軸方向と平行に突出して設けられる。耐圧容器２０の成形材料には、各種の合成樹脂が使用可能であるが、耐熱性に優れる材料（例えば、ポリブテン樹脂など）が好適である。
【００２１】
そして、耐圧容器２０は、本体２０ａの軸方向の両端の少なくとも一方（この例では、底側半球部２３の下端）に設けられた突起２６と、この突起２６の先端部（下端部）２６ａに固定して設けられる一対の爪（第１の爪２７Ａ及び第２の爪２７Ｂ）と、を備える。耐圧容器２０の詳しい成形方法は後述するが、これら本体２０ａ及び突起２６は、ブロー成形により成形され、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂは、それらと合わせて一体的に成形される。
【００２２】
繊維強化樹脂層３０は、耐圧容器２０の外周面に巻き付けられるヤーン３１（図６参照）によって構成される。ヤーン３１は、断面が扁平状であり、例えば、炭素繊維やガラス繊維、金属繊維などのフィラメント３２（図６参照）を束ねたものである。繊維強化樹脂層３０は、耐圧容器２０の外周面のほぼ全体を覆う。但し、上側半球部２２の中心部周辺や底側半球部２３の中心部周辺においては、ヤーン３１（図６参照）の巻き付けが難しいため、金属板１２（この例では、上側半球部２２側に設けた金属板を示す）で補強してもよい。
【００２３】
なお、繊維強化樹脂層３０が形成される領域内であって耐圧容器２０の所定位置には、流体１１の温度を検出するための複数の温度センサ４０を、ブラインドナット５１などを介して取り付けることができる。
【００２４】
（突起、第１・第２の爪の構成）
次に、突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂの構成を図２、図３に基づいて説明する。
【００２５】
図２に示すように、突起２６は、底側半球部２３の下端に下方に突出して設けられ、先端部２６ａに向けて先細るテーパ状に形成される。第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂは、突起２６の先端部２６ａから基端部２６ｃに向かって延在する。第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと突起２６との間には、第１の薄皮部２８Ａ及び第２の薄皮部２８Ｂ（後述する成形金型７０の分割面で潰された薄い樹脂）が形成される。第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂは、弾性を有しており、突起２６の側面２６ｂに接近する側に弾性変形可能である。
【００２６】
なお、ここでは、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと突起部２６の側面２６ｂとの間をつなぐ第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂを成形した例を示しているが、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂに延在方向に切り込みを設けたり、さらには、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂの太さや材質などによっては、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂを成形しないようにしてもよい。
【００２７】
図３に示すように、突起２６は、中空成形される部分であり、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂは、圧縮成形される部分である。突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂ及び第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂは、パーティングラインＰＬ上（後述する成形金型７０の分割面上）に並んで配置される。
【００２８】
（成形金型及び成形方法）
次に、耐圧容器２０を成形する成形金型及び成形方法を図４、図５に基づいて説明する。
【００２９】
図４に示すように、成形金型７０は、分割形式の金型であり、第１の金型７１と、この第１の金型７１に合わさる第２の金型７２とを備える。第１・第２の金型７１，７２のそれぞれには、突起成形面７１ａ，７２ａ、爪成形面７１ｂ，７２ｂ及び薄皮成形面７１ｃ，７２ｃが設けられる。また、爪成形面７１ｂ，７２ｂの外側には、爪成形面７１ｂ，７２ｂを囲うようにピンチオフ部７１ｄ，７２ｄが形成される。
【００３０】
成形方法は、以下のステップ（Ａ１）〜（Ａ４）を含む。まず、ステップ（Ａ１）では、成形金型７０を準備する。次に、ステップ（Ａ２）では、図４に示すように、第１・第２の金型７１，７２の間に、熱可塑性樹脂からなる溶融状態の筒状のパリソン７３を押し出して垂下させた後、ピンチオフ部７１ｄ，７２ｄを突き合せるようにして第１・第２の金型７１，７２を型閉じし、型締めする。
【００３１】
図５に示すように、ステップ（Ａ３）では、パリソン７３に圧縮空気を吹き込み、パリソン７３を膨らまして耐圧容器２０を成形し、所定の温度まで冷却する。この際、突起成形面７１ａ，７２ａに沿ってパリソン７３が膨らんで突起２６が中空成形され、爪成形面７１ｂ，７２ｂにより、パリソン７３の一部が挟まれて第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂが圧縮成形され、薄皮成形面７１ｃ，７２ｃにより、パリソン７３の一部が挟まれて第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂが成形される。なお、型締めされた状態における爪成形面７１ｂ，７２ｂの隙間及び薄皮成形面７１ｃ，７２ｃの隙間を適切な大きさ設定することにより、適切な厚みの第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂ、適切な厚みの第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂを成形することができる。
【００３２】
ステップ（Ａ４）では、第１・第２の金型７１，７２を型開きして、突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂ及び第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂが一体的に成形された耐圧容器２０を、成形金型７０から取り出して次の工程に搬送する。
【００３３】
（フィラメント巻回装置及びフィラメント巻回方法）
次に、フィラメント３２を耐圧容器２０に巻き付けるフィラメント巻回装置８０及びフィラメント巻回方法を図６、図７に基づいて説明する。
【００３４】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、フィラメント巻回装置８０は、胴部２１を水平方向に向けた耐圧容器２０に対し、その上側半球部２２側の端部を回転可能に支持する上側軸押え８１と、底側半球部２３側の端部を回転可能に支持する底側軸押え８２と、を備える。また、フィラメント巻回装置８０は、ボビン（図示省略）から繰り出されたヤーン３１を耐圧容器２０に導くガイド８３を備える。ガイド８３は、回転する耐圧容器２０に対して、左右方向（胴部２１の軸方向）及び前後方向（胴部２１の軸直角方向）に動作可能である。
【００３５】
図７に示すように、底側軸押え８２は、筒状の軸押え本体８５と、軸押え本体８５の端部に開口し突起を受容する開口８６と、開口８６の内側近傍に環状に設けられる凸部８７とを有する。また、軸押え本体８５は、その側面２６ｂに一対の窓部（第１の窓部８８Ａ及び第２の窓部８８Ｂ）を有する。
【００３６】
この係合構造９０では、突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂが開口８６に受容されたとき、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂが凸部８７に係合可能である。より具体的に説明すると、まず、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを側面２６ｂ側に弾性変形させながら、突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを開口８６に挿入する（矢印（１））。そして、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂが凸部８７を乗り越えると、第２の爪２７Ａ，２７Ｂが外向きに復元し（矢印（２））、第２の爪２７Ａ，２７Ｂの端部が凸部８７に係止される。
【００３７】
一方、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを底側軸押え８２から抜くときは、第１・第２の窓部８８Ａ，８８Ｂを通じて工具などで第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを外部から押圧し、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを側面２６ｂ側に弾性変形させる。これにより、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと凸部８７の係合を解除した後、突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを開口８６から引き出すようにする。
【００３８】
ここで、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂが厚いほど、突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを開口８６に受容させる（押し込む）ために必要な力や係合を解除するための力が大きくなる。また、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂが厚いほど、突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂが開口８６に受容された後の第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂの復元力が大きくなるため、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを保持する凸部８７の保持力が大きくなる。したがって、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂの厚みｔ（図３参照）を適切な大きさに調整することにより、適度な力で突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを開口８６に押し込んだり解除したりできるとともに、押し込んだ後の第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと凸部８７の係合状態の安定化を図ることができる。
【００３９】
また、係合構造９０に求められる機能に応じて、ピンチオフ部７１ｄ，７２ｄ（図５参照）で形成されるバリと同程度の薄さに、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂを成形してもよいし、あるいは、第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂに切り込みを設けてもよい。さらには、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂの太さや材質などによっては、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと突起２６の間に第１・第２の薄皮部２８Ａ，２８Ｂを成形しないで、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを突起２６の側面２６ｂから離間した位置に延在させてもよい。
【００４０】
フィラメント巻回方法は、以下のステップ（Ｂ１）〜（Ｂ４）を含む。まず、ステップ（Ｂ１）では、フィラメント巻回装置８０を準備する。次に、ステップ（Ｂ２）では、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、耐圧容器２０の上側半球部２２側を上側軸押え８１に支持させ、底側半球部２３側を底側軸押え８２に支持させる。底側軸押え８２においては、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを弾性変形させながら、突起２６、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを開口８６に押し込み、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを凸部８７に係合させる。なお、ブラインドナット５１（図１参照）がインサート成形により耐圧容器２０に予め組み付けられている場合、必要に応じて、このブラインドナット５１に巻き付こうとするヤーン３１を周囲に迂回させる迂回用治具６０を耐圧容器２０にねじ込んでおく。
【００４１】
ステップ（Ｂ３）では、胴部２１の軸線Ｘ周りに耐圧容器２０を回転させながら、ガイド８３の動作を制御することにより、耐圧容器２０にヤーン３１を自動的に巻き付けていく。この際、底側半球部２３においては、突起２６の基端部２６ｃのできる限り際までヤーン３１を巻き付ける。ヤーン３１の巻き付けには、例えば、ヘリカル巻き、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、胴部２１の軸線Ｘに沿ってヤーン３１を螺旋状に巻き付ける方法であり、フープ巻きは、胴部２１の軸方向に対して略垂直にヤーン３１を巻き付ける方法である。ヘリカル巻きでは、胴部２１の軸方向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（３）で示す方向）と、胴部２１の軸方向の他側から一側に巻き付けるときの螺旋方向（破線の矢印（４）で示す方向）とが互いに交差する。
【００４２】
なお、ステップ（Ｂ３）では、周知のフィラメントワインディング法（ＦＷ法とも称される）を用いることができる。周知のフィラメントワインディング法としては、熱硬化性樹脂をフィラメントに含浸させながら耐圧容器２０に巻き付ける湿式法（湿式フィラメントワインディング法）や、予め熱硬化性樹脂を含浸させたフィラメント（プリプレグ）を耐圧容器２０に巻き付ける乾式法（乾式フィラメントワインディング法）などがある。
【００４３】
ステップ（Ｂ４）では、ヤーン３１の巻き付けが完了した耐圧容器２０（ＦＲＰ製容器１０）を上側軸押え８１から取り外す。また、第１・第２の窓部８８Ａ，８８Ｂを通じて工具などで第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを外部から押圧し、第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂと凸部８７との係合を解除し、底側軸押え８２から突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを引き抜いて取り外す。
【００４４】
（実施形態の効果）
以上、説明した実施形態の効果について述べる。本実施形態によれば、突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを底側軸押え８２に、しっかりと係合させて支持させることができる。これにより、軽量性を考慮して耐圧容器２０を薄肉に成形した場合であっても、底側軸押え８２からの突起２６の脱落を防止することができる。
【００４５】
また、第１・第２の窓部８８Ａ，８８Ｂを通じて工具などで第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを外部から押圧することにより、底側軸押え８２から突起２６及び第１・第２の爪２７Ａ，２７Ｂを容易に取り外すことができる。
【００４６】
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、多様な変更又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。またその様な変更又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。
【００４７】
例えば、実施形態では、耐圧容器を軸支する装置として、フィラメント巻回装置を例示したが、耐圧容器を軸支する装置には、耐圧容器の本体の軸方向の両端を軸支した状態で、耐圧容器を保管する装置、耐圧容器を輸送する装置、耐圧容器に表面処理を施す装置などが含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
２０…耐圧容器、２０ａ…本体、２６…突起、２６ａ…先端部、２６ｂ…側面、２６ｃ…基端部、２７Ａ…第１の爪（一対の爪）、２７Ｂ…第２の爪（一対の爪）、８０…フィラメント巻回装置（装置）、８２…底側軸押え、８６…開口、８７…凸部、８８Ａ…第１の窓部（窓部）、８８Ｂ…第２の窓部（窓部）、９０…係合構造
【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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【図７】
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