(57)【要約】【課題】ライナーパーツを溶着する際のライナーパーツの位置ズレの抑制を図る。【解決手段】ライナーを構成する溶着対象の第１のライナーパーツと第２のライナーパーツにおける第１のライナーパーツは、ライナーパーツ端部から外方へ突出するよう第１ライナーパーツ周壁に配設された金属プレートを有する。第２のライナーパーツは、ライナーパーツ端部における第２ライナーパーツ周壁の内壁面の半径がライナーパーツ中心軸から金属プレートの外周面までの隔たり以上とされている。そして、第１のライナーパーツの金属プレートをガイドとして、第２のライナーパーツを、その第２ライナーパーツ周壁が金属プレートを覆うように位置合わせする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂製のライナーパーツを接合箇所でお互いに位置合わせして一体的に接合してなるライナーの製造方法であって、
接合の対象となる第１のライナーパーツと第２のライナーパーツのうちの前記第１のライナーパーツを、接合箇所となる第１ライナーパーツ端部からライナーパーツ中心軸の軸方向において突出するよう第１ライナーパーツ周壁に配設され、接合時の加熱によって溶けない程度の耐熱性を有する耐熱プレートを有するライナーパーツとして、且つ、前記第２のライナーパーツを、接合箇所となる第２ライナーパーツ端部における第２ライナーパーツ周壁の内壁面の半径がライナーパーツ中心軸から前記耐熱プレートの外周面までの隔たり以上とされたライナーパーツとして、準備する工程（1）と、
前記第２ライナーパーツ周壁が前記第１のライナーパーツの前記耐熱プレートを覆うように、前記耐熱プレートをガイドとして前記第１ライナーパーツ端部と前記第２ライナーパーツ端部とを位置合わせする工程（２）と、
前記第１ライナーパーツ端部と前記第２ライナーパーツ端部とを加熱して軟化した状態で接合する工程（３）とを備える
ライナーの製造方法。
【請求項２】
前記工程（１）では、前記耐熱プレートを前記第１ライナーパーツ周壁の周方向に連続したリング形状として、前記第１のライナーパーツを準備する請求項１に記載のライナーの製造方法。
【請求項３】
前記工程（１）では、複数の前記耐熱プレートが前記第１ライナーパーツ周壁に前記ライナーパーツ中心軸の軸回りに点在して配設された前記第１のライナーパーツを準備する請求項１に記載のライナーの製造方法。
【請求項４】
前記工程（１）では、前記耐熱プレートを前記第２ライナーパーツ周壁に重なる部位に貫通孔を有する形状として、前記第１のライナーパーツを準備する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のライナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライナーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ライナーは、高圧ガスタンクのコア材として用いられ、複数のライナーパーツを溶着して一体化されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５２５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献では、ライナーパーツとは別体の環状部材をライナーパーツ同士の接合部分の内周に配置することで、溶着端面の溶着面積を増やして強度確保を図っているものの、次のような問題点が指摘されるに到った。環状部材とライナーパーツ端面は、ライナー軸に対して面一であり、ほぼ垂直な面であるので、ライナーパーツ端面の接合の際に位置ズレが発生するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、ライナーの製造方法が提供される。このライナーの製造方法は、複数の樹脂製のライナーパーツを接合箇所でお互いに位置合わせして一体的に接合してなるライナーの製造方法であって、接合の対象となる第１のライナーパーツと第２のライナーパーツのうちの前記第１のライナーパーツを、接合箇所となる第１ライナーパーツ端部からライナーパーツ中心軸の軸方向において突出するよう第１ライナーパーツ周壁に配設され、接合時の加熱によって溶けない程度の耐熱性を有する耐熱プレートを有するライナーパーツとして、且つ、前記第２のライナーパーツを、接合箇所となる第２ライナーパーツ端部における第２ライナーパーツ周壁の内壁面の半径がライナーパーツ中心軸から前記耐熱プレートの外周面までの隔たり以上とされたライナーパーツとして、準備する工程（1）と、前記第２ライナーパーツ周壁が前記第１のライナーパーツの前記耐熱プレートを覆うように、前記耐熱プレートをガイドとして前記第１ライナーパーツ端部と前記第２ライナーパーツ端部とを位置合わせする工程（２）と、前記第１ライナーパーツ端部と前記第２ライナーパーツ端部とを加熱して軟化した状態で接合する工程（３）とを備える。
【０００７】
この形態のライナーの製造方法では、第１のライナーパーツのライナーパーツ端部からライナーパーツ中心軸の軸方向において突出する耐熱プレートをガイドにして第２のライナーパーツを位置合わせするので、ライナーパーツ同士の径方向の位置ズレを容易に抑制できる。また、耐熱プレートは第１、第２のライナーパーツの接合時の加熱によって溶けないため、両ライナーパーツの接合・溶着時にもガイドとして機能させることができる。
【０００８】
（２）上記の形態において、前記工程（１）では、前記耐熱プレートを前記第１ライナーパーツ周壁の周方向に連続したリング形状として、前記第１のライナーパーツを準備するようにしてもよい。こうすれば、第２のライナーパーツをライナーパーツ端部の全域において容易に案内できると共に、第１と第２のライナーパーツの接合・溶着部位であるライナーパーツ端部におけるライナー形状を金属プレートのリング形状に倣った円形形状とできる。また、次のような利点もある。
【０００９】
この形態の製造方法では、第１と第２のライナーパーツがライナーパーツ端部で接合・溶着される際、溶着に伴う溶着ビートは、リング形状をなす耐熱プレートに重なる第２のライナーパーツの第２ライナーパーツ周壁と耐熱プレートとの間隙、或いは耐熱プレートの周囲領域に広がると共に、溶着部位であるライナーパーツ端部の端面のライナー内周壁側は、溶着ビートのビート根元と共に耐熱プレートで覆われる。この結果、この形態のライナーの製造方法によれば、リング形状をなす耐熱プレートにより、ライナー内周壁の側においてノッチを発現し難くできる。
【００１０】
（３）上記の形態において、前記工程（１）では、複数の前記耐熱プレートが前記第１ライナーパーツ周壁に前記ライナーパーツ中心軸の軸回りに点在して配設された前記第１のライナーパーツを準備するようにしてもよい。こうすれば、耐熱プレートによるガイド箇所がライナーパーツ中心軸の軸回りの複数箇所となるので、第２のライナーパーツの案内機能を確実に担保できる。
【００１１】
（４）上記のいずれかの形態において、前記工程（１）では、前記耐熱プレートを前記第２ライナーパーツ周壁に重なる部位に貫通孔を有する形状として、前記第１のライナーパーツを準備するようにしてもよい。こうすれば、溶着に伴う溶着ビートを耐熱プレートの貫通孔に充填でき、貫通孔に充填された溶着ビートがいわゆるアンカー効果を奏するので、第１と第２のライナーパーツのライナーパーツ中心軸に沿った引っ張りに対する機械的な強度を高めることができる。
【００１２】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、ライナーやライナーの製造装置の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の製造方法で得られたライナーの概略構成を示す説明図である。
【図２】本実施形態のライナー製造方法におけるライナーの製造工程を概略的に示す工程図である。
【図３】準備されるドーム部をシリンダー部と合わせて概略的に示す説明図である。
【図４】準備されるドーム部を単品の状態で概略的に示す説明図である。
【図５】図３における５−５線断面を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】金属リングプレートをインサート成形にて有するドーム部の型成形の要部の様子を示す説明図である。
【図７】ドーム部に対するシリンダー部の位置合わせの様子を概略的に示す説明図である。
【図８】ライナーパーツ端部の加熱の様子を概略的に示す説明図である。
【図９】ライナーパーツ端部の溶着の様子を概略的に示す説明図である。
【図１０】第２実施形態の製造方法で準備するドーム部を単品の状態で概略的に示す説明図である。
【図１１】第２実施形態の製造方法で準備するドーム部に対するシリンダー部の位置決めの様子を概略的に示す説明図である。
【図１２】ライナーパーツ端部の加熱の様子とその後の押圧・保持によるパーツ溶着の様子を順を追って概略的に示す説明図である。
【図１３】第３実施形態の製造方法で準備するドーム部を単品の状態で概略的に示す説明図である。
【図１４】図１３におけるＢ方向から見た金属プレートの形状と寸法規定の様子を概略的に説明する説明図である。
【図１５】第１変形例の金属プレートを有するよう準備されたドーム部を単品の状態で概略的に示す説明図である。
【図１６】第２変形例の金属プレートを有するよう準備されたドーム部を単品の状態で概略的に示す説明図である。
【図１７】第３変形例のライナーパーツ端部の溶着の様子を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は本実施形態の製造方法で得られたライナー１０の概略構成を示す説明図である。ライナー１０は、中空のタンク容器であり、複数の樹脂製のライナーパーツとして、長手方向の両端のドーム部２０と、その間のシリンダー部３０とを備え、これらライナーパーツを一体的に接合してなる。ドーム部２０は、ナイロン系樹脂等の適宜な樹脂にて型成形された型成形品であり、シリンダー部３０は、ナイロン系樹脂等の適宜な樹脂を円筒形状に押出成形した成形品である。そして、この両ライナーパーツを接合箇所でお互いに位置合わせした上で、パーツ端部で接合・溶着して一体化することで、ライナー１０が形成される。このパーツ一体化を経て、ライナー１０は、円筒状のシリンダー部３０の両側に球面形状のドーム部２０を備えたガスバリア性の樹脂製中空容器となる。なお、図１以降の各図は、各ライナーパーツを概略的に示すものであり、各パーツをその実寸を反映させて示すものではない。
【００１５】
ライナー１０は、一方のドーム部２０の頂上箇所に口金４０を備え、他方のドーム部２０の頂上箇所に口金５０を備える。こうして装着された口金４０と口金５０の両口金は、アルミニウムまたはその合金といった軽量金属で形成され、口金４０は、図示しないバルブの装着のために高圧シール仕様のテーパネジの貫通孔を備える。口金５０は、ライナー外側および内側に同心の有底孔を備える。この両口金は、ライナー製造時には、図示しないドーム保持治具と共に、ドーム部２０を片持ち支持し、タンク製造時には、ライナー外周への繊維強化樹脂層の形成や各種測定の際のライナー１０の回転軸回りの受け具として機能する。口金４０の貫通孔と口金５０のライナー外側の有底孔は、ライナー製造時の片持ち支持の受け部として、或いはタンク製造時の回転軸回りの受け部として用いられる。
【００１６】
ドーム部２０とシリンダー部３０とは、溶着の対象となる第１と第２のライナーパーツであり、両ライナーパーツのうちの第１のライナーパーツであるドーム部２０は、耐熱プレートたる金属リングプレート２２Ｒを介在させて、第２のライナーパーツであるシリンダー部３０と溶着されている。金属リングプレート２２Ｒの形状やその配設の様子、並びに溶着の様子等については、後述の製造工程において詳述する。
【００１７】
図２は本実施形態のライナー製造方法におけるライナー１０の製造工程を概略的に示す工程図である。図２に示すように、ライナー１０の製造に当たっては、ライナーパーツである二つのドーム部２０とシリンダー部３０の準備（工程１１０）、両ライナーパーツの位置合わせ（工程１２０）、ライナーパーツ端部の加熱（工程１３０）、およびライナーパーツの溶着（工程１４０）が、順次、次のように実行される。
【００１８】
ライナーパーツの準備工程：工程１１０；
図３は準備されるドーム部２０をシリンダー部３０と合わせて概略的に示す説明図であり、図４は準備されるドーム部２０を単品の状態で概略的に示す説明図であり、図５は図３における５−５線断面を拡大して示す拡大断面図であり、図６は金属リングプレート２２Ｒをインサート成形にて有するドーム部２０の型成形の要部の様子を示す説明図である。
【００１９】
工程１１０で準備されるドーム部２０は、ドーム開口側端部２０ｅに金属リングプレート２２Ｒを備える。金属リングプレート２２Ｒは、ドーム開口側端部２０ｅにおけるドーム周壁２０ｓに配設され、ドーム開口側端部２０ｅからライナー中心軸ＣＸに沿って外方に突出している。金属リングプレート２２Ｒは、ステンレス（ＳＵＳ３１６）やアルミ合金（Ａ６０６１）等の耐食性と耐熱性とを有する金属鋼板の平板プレートの両端をリング形状をなすよう連結して構成され、インサート成形によってドーム部２０に一体的に組み込み配設されている。金属リングプレート２２Ｒが配設されるドーム周壁２０ｓは、２００〜４００ｍｍ程度の内径で、肉厚が２〜５ｍｍ程度とされている。なお、ドーム開口側端部２０ｅは、本発明における第１ライナーパーツ端部に該当し、ドーム周壁２０ｓは、第１ライナーパーツ周壁に該当する。また、ライナー中心軸ＣＸは、完成品としてのライナー１０の中心軸であると共に、ドーム部２０やシリンダー部３０のライナーパーツ中心軸でもある。
【００２０】
ドーム部２０は、溶着前であることから、図５に示すように、ドーム開口側端部２０ｅの端面を溶着端面２１から迫り出した溶着前端面２０ｅｓとし、この溶着前端面２０ｅｓと溶着端面２１との間を溶着に伴う溶融軟化部位２０ｙとする。溶着端面２１は、第２のライナーパーツであるシリンダー部３０の溶着端面３１の溶着対象面であり、ドーム部２０は、上記の両溶着端面と溶融軟化部位２０ｙを含む後述の溶着部位ＹＳ（図８参照）に亘って、シリンダー部３０に溶着・固定される。なお、溶着部位ＹＳでは、ライナー製造の過程で、溶着端面２１を含むドーム部２０の溶融軟化部位２０ｙの溶融軟化、および溶着端面３１を含むシリンダー部３０の後述の溶融軟化部位３０ｙの溶融軟化が起きるので、完成品としてのライナー１０においては、溶着端面２１と溶着端面３１が判別できるわけではない。よって、図５では、溶着端面２１と溶着端面３１を仮想線で示している。図５以降の断面視においても同様である。
【００２１】
ドーム部２０は、その溶着前の単品の状態において、金属リングプレート２２Ｒを、ドーム開口側端部２０ｅの溶着前端面２０ｅｓからライナー中心軸ＣＸに沿って外方に突出させている。本実施形態では、４０〜５０ｍｍ程度の幅の金属リングプレート２２Ｒを溶着前端面２０ｅｓから約５〜１０ｍｍの長さで突出させた。金属リングプレート２２Ｒは、インサート成形時および後述のパーツ溶着時において形状維持が可能な強度を有するよう、０．５〜２．０ｍｍの範囲の板厚とされ、複数個の基部側貫通孔２４を等ピッチで備える。金属リングプレート２２Ｒは、図６に示す第１金型Ｋ１と第２金型Ｋ２に組み込まれる。金型に組み込まれる金属リングプレート２２Ｒは、上記幅の平板プレートの両端が溶接や接着剤等により連結してリング形状をなすものでよいほか、金型への組み込み状態において、平板プレートの両端が接していたり近接していたりした状態でリング形状をなすものでもよい。こうして金属リングプレート２２Ｒが組み込まれた金型のキャビティー２０Ｃａに流し込まれた溶融樹脂によって、ドーム部２０が金属リングプレート２２Ｒと一体にインサート成形される。よって、金属リングプレート２２Ｒの基部側貫通孔２４は、ドーム部２０を形成する樹脂にて充填された状態となる。本実施形態では、基部側貫通孔２４の位置を次のように規定した。
【００２２】
第１金型Ｋ１におけるキャビティー端面Ｋ１ｅは、図５に示すドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅにおける溶着前端面２０ｅｓを規定する。この溶着前端面２０ｅｓから溶着端面２１（図５参照）までの溶融軟化部位２０ｙの長さは、樹脂の溶融軟化を起こす領域として設計上、規定済みである。よって、本実施形態では、溶着端面２１から基部側貫通孔２４が離れるよう、溶着前端面２０ｅｓ（キャビティー端面Ｋ１ｅ）から基部側貫通孔２４の孔周縁までの間隔２４ｄを３．５ｍｍ以上確保するようにした。また、基部側貫通孔２４の孔径については、樹脂充填の確保とプレートサイズから、０．５〜１０ｍｍの範囲の孔径とした。
【００２３】
金属リングプレート２２Ｒは、ドーム部２０にインサート成形により一体的に組み込まれた状態において、ライナー中心軸ＣＸから金属リングプレート２２Ｒの外周面までの隔たり、換言すれば、ライナー中心軸ＣＸからのプレート外周面までのプレート離間距離２２ｒを、ドーム部２０への溶着対象となるシリンダー部３０を得る上で規定する。この点については、シリンダー部３０と合わせて説明する。
【００２４】
第２のライナーパーツであるシリンダー部３０は、所定長さの円筒形状の押出成形品として準備され、シリンダー開口側端部３０ｅの開口端面を、ドーム部２０の溶着端面２１の溶着対象面となる溶着端面３１とする。そして、シリンダー部３０は、図３や図５に示すように、その外径がシリンダー開口側端部３０ｅを含めてドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅの外径とほぼ同寸とされる。また、ライナー中心軸ＣＸに沿った長さについては、溶着前であることから、シリンダー開口側端部３０ｅの端面を溶着端面３１から迫り出した溶着前端面３０ｅｓとし、この溶着前端面３０ｅｓと溶着端面３１との間を溶着に伴う溶融軟化部位３０ｙとする。この溶融軟化部位３０ｙの長さにあっても、溶融軟化部位２０ｙと同様、樹脂の溶融軟化を起こす領域として設計上、規定済みである。また、工程１１０では、シリンダー部３０は、シリンダー開口側端部３０ｅにおけるシリンダー周壁３０ｓの内壁面の半径が既述したプレート離間距離２２ｒ以上とされた円筒形状の押出成形品として準備される。よって、準備されたドーム部２０における金属リングプレート２２Ｒの外周面とシリンダー部３０のシリンダー周壁３０ｓの内壁面とは、ギャップ３０ｓｄを隔てることになる。本実施形態では、ギャップ３０ｓｄが０．５〜２．０ｍｍとなるように、金属リングプレート２２Ｒのプレート離間距離２２ｒおよびシリンダー部３０のシリンダー周壁３０ｓの内壁面半径を規定した。なお、シリンダー開口側端部３０ｅは、本発明における第２ライナーパーツ端部に該当し、シリンダー周壁３０ｓは、第２ライナーパーツ周壁に該当する。
【００２５】
ライナーパーツの位置合わせ工程：工程１２０；
図７はドーム部２０に対するシリンダー部３０の位置合わせの様子を概略的に示す説明図である。
【００２６】
工程１１０でのパーツ準備に続く工程１２０の位置合わせ工程では、まず、図７の上段に示すように、向かい合うドーム部２０の間に、シリンダー部３０を配置する。この際、向かい合うドーム部２０は、それぞれのドーム部におけるライナー中心軸ＣＸが一致するよう、口金４０および口金５０を片持ち受け部として図示しない水平保持治具に片持ち保持されている。こうした状態で、ドーム部２０をシリンダー部３０の側に、或いはシリンダー部３０をドーム部２０の側に相対移動させる。この相対移動の際、図７の下段に示すように、シリンダー部３０は、ドーム部２０の金属リングプレート２２Ｒをシリンダー周壁３０ｓが覆うように、金属リングプレート２２Ｒをガイドとしてドーム部２０に位置合わせされる。この位置合わせの完了時点での各パーツの位置関係は、図７の拡大視に示されており、シリンダー部３０のシリンダー開口側端部３０ｅにおける溶着前端面３０ｅｓは、ドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅにおける溶着前端面２０ｅｓに接合し、シリンダー周壁３０ｓは金属リングプレート２２Ｒを覆った上で、シリンダー周壁３０ｓの内壁面と金属リングプレート２２Ｒの上面との間にギャップ３０ｓｄを形成する。なお、図７の拡大図においても、既述したように溶着端面２１と溶着端面３１を仮想線で示している。
【００２７】
ライナーパーツの加熱工程：工程１３０；
図８はライナーパーツ端部の加熱の様子を概略的に示す説明図である。
【００２８】
工程１２０での位置合わせに続く工程１３０の加熱工程では、ドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅとシリンダー部３０のシリンダー開口側端部３０ｅを含む溶着部位ＹＳ、詳しくは図８の拡大図に示した溶融軟化部位２０ｙと溶融軟化部位３０ｙに向けて赤外溶着装置Ｈｍから赤外線を照射する。赤外線放射は、溶融軟化部位２０ｙと溶融軟化部位３０ｙにおいて樹脂の溶融軟化が起きると規定された所定の時間（放射時間）に亘って継続して実行される。この赤外線放射により、ドーム部２０の溶着前端面２０ｅｓを含む溶融軟化部位２０ｙとシリンダー部３０の溶着前端面３０ｅｓを含む溶融軟化部位３０ｙが加熱されて、これら部位において樹脂が溶融軟化する。
【００２９】
ライナーパーツの溶着工程：工程１４０；
図９はライナーパーツ端部の溶着の様子を概略的に示す説明図である。
【００３０】
工程１３０での加熱に続く工程１４０の溶着工程は、赤外線の放射時間が経過した後に赤外溶着装置Ｈｍが停止されて、実行される。この工程１４０では、図示しない押圧治具を用いて、シリンダー部３０の両側のドーム部２０がライナー中心軸ＣＸに沿ってシリンダー部３０の側に押圧され、その押圧状態が保持される。この押圧は、図８に示す加熱済みのドーム部２０の溶融軟化部位２０ｙとシリンダー部３０の溶融軟化部位３０ｙを含む溶着部位ＹＳの溶融樹脂の混じり合いを引き起こし、この樹脂の混じり合いを経てドーム部２０の溶着端面２１とシリンダー部３０の溶着端面３１とが密着する。そして、図９の拡大図に示すように、溶着端面２１を含んで溶融軟化済みのドーム開口側端部２０ｅと溶着端面３１を含んで溶融軟化済みのシリンダー開口側端部３０ｅとが、工程１４０における上記の押圧により、図示する溶着部位ＹＳにおいて溶着する。この溶着に伴い溶着ビートＹＢが、シリンダー周壁３０ｓと金属リングプレート２２Ｒの外周面の間のギャップ３０ｓｄ（図７参照）を埋めた上で、金属リングプレート２２Ｒの周囲領域に広がると共に、溶着部位ＹＳを含むシリンダー周壁３０ｓは、溶着ビートＹＢのビート根元と共に金属プレートで覆われる。なお、図９の拡大図においても、既述したように溶着端面２１と溶着端面３１を仮想線で示している。
【００３１】
工程１４０では、上記した押圧を、所定時間、具体的には、溶着部位ＹＳの樹脂冷却が完了するまでの時間に亘り保持し、その後、冷却・養生を図る。そして、冷却・養生の後、用いた各種治具を取り外すことで、シリンダー部３０の両端にドーム部２０を有するライナー１０が得られる。なお、治具の取り外しに前後して、ライナー１０の外表面におけるドーム部２０とシリンダー部３０の溶着箇所に残った溶着ビートＹＢ（図視略）を、切削バイトを用いて切削除去したり、研磨ローラーを用いて研削除去することで、最終製品としてのライナー１０が得られる。なお、上記した工程１３０と工程１４０は、連続して実施されることから、両工程を一つの工程として捉えることで、ドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅとシリンダー部３０のシリンダー開口側端部３０ｅとが加熱されて軟化した状態で接合する工程となる。
【００３２】
以上説明した本実施形態のライナー１０の製造方法では、溶着の対象となるドーム部２０とシリンダー部３０と溶着して一体化するに当たり、ドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅからライナー中心軸ＣＸに沿って外方に突出する金属リングプレート２２Ｒをガイドにして、シリンダー部３０をドーム部２０に対して位置合わせする。このため、本実施形態のライナー１０の製造方法によれば、溶着対象となるドーム部２０とシリンダー部３０との位置ズレを、金属リングプレート２２Ｒによるガイド機能により容易に抑制できる。しかも、ガイド機能を金属リングプレート２２Ｒの全周域で発揮するので、ドーム部２０に対してシリンダー部３０をより容易に、且つ正確に位置決めできる。また、ガイドに用いる金属リングプレート２２Ｒは、既述した金属材料を用いて形成されていることから、ドーム部２０とシリンダー部３０の両ライナーパーツの溶着を伴う接合時の加熱によって溶けない耐熱性を備える。よって、本実施形態のライナー１０の製造方法によれば、ドーム部２０とシリンダー部３０の両ライナーパーツの溶着を伴う接合時にもガイドとして好適に機能させることができる。
【００３３】
本実施形態のライナー１０の製造方法では、ドーム開口側端部２０ｅからライナー中心軸ＣＸに沿って突出する金属リングプレート２２Ｒを有するドーム部２０を準備するに当たり、金属リングプレート２２Ｒをインサート成形により一体的に組み込んだので、金属リングプレート２２Ｒが脱落し難いドーム部２０を容易に得ることができる。しかも、金属リングプレート２２Ｒが等ピッチで複数備えるそれぞれの基部側貫通孔２４にドーム部２０の形成樹脂を充填させたので、基部側貫通孔２４に充填された樹脂により、より一層、金属リングプレート２２Ｒを脱落し難くできるばかりか、ドーム部２０に金属リングプレート２２Ｒを強固に固定して金属リングプレート２２Ｒをドーム部２０に保持できる。この結果、シリンダー部３０の位置合わせの際にシリンダー部３０が金属リングプレート２２Ｒと接触しても、金属リングプレート２２Ｒの脱落が起き難くなり、シリンダー部３０の位置合わせ作業にさほどの支障を来さないようにできる。
【００３４】
また、ドーム部２０とシリンダー部３０の溶着部位ＹＳの樹脂は、加熱により溶融軟化するが、その溶融軟化した樹脂を、ドーム開口側端部２０ｅおよびシリンダー開口側端部３０ｅにおいて金属リングプレート２２Ｒのリング形状に倣って高精度の円形形状に硬化させることができる。これに加え、次の利点も得られる。
【００３５】
金属リングプレート２２Ｒを有するドーム部２０を用いた製造方法によれば、ドーム部２０とシリンダー部３０とが溶着部位ＹＳで溶着される際、溶着に伴う溶着ビートＹＢを、リング形状をなす金属リングプレート２２Ｒに重なるシリンダー周壁３０ｓと金属リングプレート２２Ｒとの間隙、或いは金属リングプレート２２Ｒの周囲領域に広げると共に、溶着部位ＹＳであるシリンダー周壁３０ｓの側を、溶着ビートＹＢのビート根元と共に金属リングプレート２２Ｒで円周全領域に亘って覆うようにする。この結果、金属リングプレート２２Ｒを有するドーム部２０を用いた製造方法によれば、リング形状をなす金属リングプレート２２Ｒを用いたことにより、溶着部位ＹＳであるシリンダー周壁３０ｓの円周全領域に亘ってノッチを発現し難くでき、溶着強度の向上を図ることができる。換言すれば、溶着部位ＹＳの溶着端面２１と溶着端面３１の接合箇所に溶着ビートＹＢを残存させないので、ノッチの発現に伴う溶着部位ＹＳの強度低下を招かないようにでき、溶着強度を高めることができる。
【００３６】
本実施形態のライナー１０の製造方法では、既存構成のドーム部２０に、ドーム開口側端部２０ｅからライナー中心軸ＣＸに沿って外方に突出するよう金属リングプレート２２Ｒを設け、シリンダー部３０については、シリンダー開口側端部３０ｅにおけるシリンダー周壁３０ｓの内壁面の半径を金属リングプレート２２Ｒについてのプレート離間距離２２ｒ以上とすればよい。よって、ライナー１０を、ドーム部２０とシリンダー部３０の位置ズレを抑制し得ると共に、ライナー中心軸ＣＸの軸回りの位置決め自由度が高いライナーとして、容易に製造できる。
【００３７】
図１０は第２実施形態の製造方法で準備するドーム部２０Ａを単品の状態で概略的に示す説明図であり、図１１は第２実施形態の製造方法で準備するドーム部２０Ａに対するシリンダー部３０の位置決めの様子を概略的に示す説明図であり、図１２はライナーパーツ端部の加熱の様子とその後の押圧・保持によるパーツ溶着の様子を順を追って概略的に示す説明図である。このドーム部２０Ａは、インサート成形により一体的に組み込む金属リングプレート２２Ｒを、基部側貫通孔２４に加え溶着側貫通孔２５を備えたものとする。溶着側貫通孔２５は、既述した基部側貫通孔２４と同様、０．５〜１０ｍｍの範囲の孔径とされ、既述した溶着前端面２０ｅｓから溶着端面２１までの溶融軟化部位２０ｙの長さを考慮して、溶着前端面２０ｅｓ（図６：キャビティー端面Ｋ１ｅ参照）から溶着側貫通孔２５の孔周縁までの間隔２５ｄを０．５〜５．０ｍｍとした。このように間隔２５ｄを規定することで、溶着側貫通孔２５は、既述した位置合わせ後のパーツ溶着の過程（図２，図９の工程１４０）において、溶着部位ＹＳにおけるシリンダー部３０のシリンダー周壁３０ｓに重なる部位に位置することになる。よって、溶着側貫通孔２５を有する金属リングプレート２２Ｒを一体的に組み込んだドーム部２０Ａを用いた製造方法によれば、図１２に示すように、溶着に伴う溶着ビートＹＢを金属リングプレート２２Ｒの溶着側貫通孔２５に充填でき、この溶着側貫通孔２５に充填された溶着ビートＹＢが奏するいわゆるアンカー効果により、ドーム部２０Ａとシリンダー部３０との溶着強度を向上できることに加え、ドーム部２０Ａとシリンダー部３０のライナー中心軸ＣＸに沿った引っ張りに対する機械的な強度についても、これを高めることができる。
【００３８】
図１３は第３実施形態の製造方法で準備するドーム部２０Ｂを単品の状態で概略的に示す説明図であり、図１４は図１３におけるＢ方向から見た金属プレート２２の形状と寸法規定の様子を概略的に説明する説明図である。ドーム部２０Ｂは、リング形状をなした金属リングプレート２２Ｒに代わり、四つの金属プレート２２を、ライナー中心軸ＣＸの軸回りに等ピッチで点在するようドーム開口側端部２０ｅのドーム周壁２０ｓに備え、それぞれの金属プレート２２を、ドーム開口側端部２０ｅの溶着前端面２０ｅｓからライナー中心軸ＣＸに沿って外方に突出させている。金属プレート２２は、既述した金属リングプレート２２Ｒとほぼ同じ板厚の金属鋼板を用いてドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅの弧状開口に倣って円弧状に湾曲した長方形状のプレートとできるほか、長方形状の平板プレートとすることもできる。金属プレート２２は、図１３に示すように、二つの基部側貫通孔２４を有することから、それぞれの基部側貫通孔２４の孔周縁からプレート周縁までのプレート部位確保、両貫通孔間のプレート部位確保のため、長方形状の短辺に当たるプレート幅は、基部側貫通孔２４の孔径の５倍程度とされている。例えば、基部側貫通孔２４の孔径が２ｍｍであれば、金属プレート２２の幅は１０ｍｍ以上とされる。このプレート幅は、基部側貫通孔２４の孔径や個数に応じて、適宜変更可能である。また、長方形状の長辺に当たるプレート長さは、金属リングプレート２２Ｒの幅と同様、４０〜５０ｍｍ程度とされ、金属プレート２２は、溶着前端面２０ｅｓから約５〜１０ｍｍの長さで突出する。
【００３９】
本実施形態では、ライナー中心軸ＣＸから金属プレート２２の外周面までの隔たり（プレート離間距離２２ｒ）を、金属プレート２２の形状に応じて次のように規定した。図１４に示すように、金属プレート２２が円弧プレートであれば、プレート離間距離２２ｒを、ドーム周壁２０ｓに埋没したプレート外周面の円弧の半径とする。その一方、金属プレート２２が平板プレートであれば、プレート離間距離２２ｒを、ライナー中心軸ＣＸから最も離間したプレート上面角部を通過する円弧の半径とした。この第３実施形態の製造方法であっても、等ピッチの金属プレート２２がライナー中心軸ＣＸの軸回りにおいてシリンダー部３０のガイド機能を果たすので、ドーム部２０とシリンダー部３０との位置ズレを容易に抑制できる。また、金属プレート２２は、金属リングプレート２２Ｒと同様に基部側貫通孔２４を備えるので、ドーム部２０Ｂから脱落し難い。なお、金属プレート２２を、基部側貫通孔２４に加えて溶着側貫通孔２５を有するようにしてもよい他、平板プレートの金属プレート２２であれば、プレート上面角部を傾斜状に面取りしてもよい。
【００４０】
上記した金属プレート２２を有するドーム部２０Ｂの溶着対象となるシリンダー部３０は、シリンダー周壁３０ｓを、その半径がプレート離間距離２２ｒより大きい円形状の周壁として備えるものとできるほか、図１４に二点鎖線で示すように、シリンダー周壁３０ｓを凹所として備えるようにもできる。シリンダー周壁３０ｓを凹所とするシリンダー部３０では、四つの金属プレート２２の配設ピッチに合わせて、シリンダー開口側端部３０ｅに凹所形状のシリンダー周壁３０ｓを設ければよい。こうすれば、凹所形状のシリンダー周壁３０ｓ以外の部位の肉厚を厚くできるので、シリンダー部３０の強度を高めることができ、ライナー全体としての強度も高まる。
【００４１】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００４２】
既述した実施形態では、金属リングプレート２２Ｒや金属プレート２２をドーム開口側端部２０ｅから単に突出するようにしたが、次のように変形できる。図１５は第１変形例の金属プレート２２を有するよう準備されたドーム部２０を単品の状態で概略的に示す説明図であり、図１６は第２変形例の金属プレート２２を有するよう準備されたドーム部２０を単品の状態で概略的に示す説明図である。これらの変形例では、金属プレート２２がシリンダー部３０の側にコーナーアール部２２ｃｒやテーパー部２０ｃｔを有するので、シリンダー部３０の位置決めに伴うシリンダー部３０の挿入性を高めることができる。この他、金属リングプレート２２Ｒを僅かに傾斜したリング面を有するものとし、小径側がドーム開口側端部２０ｅから突出するように、ドーム部２０に設けてもよい。或いは、金属プレート２２を、ドーム開口側端部２０ｅから内径側に僅かに傾斜するよう斜めに配設してもよい。なお、金属リングプレート２２Ｒについても、コーナーアール部２２ｃｒやテーパー部２０ｃｔを有するようにしてもよい。
【００４３】
既述した実施形態では、シリンダー部３０を円筒形状の押出成形品としたが、次のように変形できる。図１７は第３変形例のライナーパーツ端部の溶着の様子を概略的に示す説明図である。第３変形例のシリンダー部３０は、シリンダー周壁３０ｓをシリンダー開口側端部３０ｅにおいて既述したようにプレート離間距離２２ｒより大きな半径の円周壁とした上で、シリンダー周壁３０ｓよりライナー中心軸ＣＸに沿った内側の円筒部位肉厚を、金属プレート２２と同程度とした。こうすれば、凹所形状のシリンダー周壁３０ｓ以外の部位の肉厚を厚くできるので、シリンダー部３０の強度を高めることができ、ライナー全体としての強度も高まる。また、溶着ビートＹＢをシリンダー周壁３０ｓの周壁と金属リングプレート２２Ｒの端面との間に制限して残存させる用にできる。
【００４４】
既述した実施形態では、ライナー１０を、シリンダー部３０の両側にドーム部２０を溶着したスリーパーツ品としたが、これに限らない。例えば、ドーム部２０を、その開口端からシリンダー部３０の半分の長さに想到する円筒体を延在させたライナーパーツとし、円筒体を有するドーム部２０を円筒体端部の側で溶着するツーパーツ品としてもよい。この場合には、いずれか一方のドーム部２０における円筒体の開口端側に金属プレート２２や金属リングプレート２２Ｒを設け、他方の側のドーム部２０における円筒体の開口端側の円筒体周壁の内周面半径を、既述したプレート離間距離２２ｒ以上とすればよい。
【００４５】
既述した実施形態では、赤外溶着装置Ｈｍからの赤外線放射によりドーム部２０とシリンダー部３０とを溶着端面２１，３１の側で溶融したが、加熱ヒーターによる加熱・溶融や、レーザー光照射による加熱・溶融を図るようにしてもよい。
【００４６】
既述した実施形態では、四つの金属プレート２２を等ピッチでドーム部２０に配設したが、三つの金属プレート２２を、或いは五つ以上の金属プレート２２を等ピッチ、不等ピッチで配設してもよい。また、等ピッチで配設した金属プレート２２のドーム開口側端部２０ｅからの突出長さを、長短変えるようにしてもよい。こうすれば、突出長が長い金属プレート２２で最先にガイド機能を果たして、シリンダー部３０の大まかな位置合わせが可能となり、突出長の短い他の金属プレート２２では、その後のシリンダー部３０とドーム部２０との相対移動において、随時、シリンダー部３０のガイド機能を発揮できる。
【００４７】
既述した実施形態では、四つの金属プレート２２を等ピッチでドーム部２０に配設したが、ドーム部２０とシリンダー部３０の位置合わせの際のガイドとしとして機能すれば、単品の金属プレート２２とできる。例えば、ドーム部２０におけるドーム周壁２０ｓの１／３〜１／２の周壁範囲に倣って湾曲した金属プレート２２であれば、広範囲の湾曲部位においてガイド機能を果たすので、単品の湾曲した金属プレート２２とできる。
【００４８】
既述した実施形態では、金属リングプレート２２Ｒおよび金属プレート２２をステンレスやアルミ合金等の金属鋼板を用いて形成したが、ドーム部２０とシリンダー部３０の接合時の加熱期間において溶けない程度の耐熱性を有する材料を用いてもよい。例えば、アルミナ等のセラミックや、接合時の加熱期間に亘って約３００℃程度の耐熱性を備えるエンジニアリングプラスチックを用いて、金属リングプレート２２Ｒや金属プレート２２に代わるリングプレートや平板状プレートを形成してもよい。なお、接合時の加熱温度は、ドーム部２０やシリンダー部３０の樹脂材料の性状により変わるので、採用した樹脂の溶融軟化が起きる温度では溶けない程度の耐熱性を有する材料であればよい。
【００４９】
既述した実施形態では、金属プレート２２や金属リングプレート２２Ｒをインサート成形によりドーム部２０に一体的に組み込んだが、複数の金属プレート２２を、ドーム開口側端部２０ｅにおけるドーム周壁２０ｓに接着剤で接着したり、金属プレート２２の形状に合わせて形成した凹所に金属プレート２２を嵌合してもよい。金属リングプレート２２Ｒについては、ドーム周壁２０ｓに嵌合するようにしてもよい。
【００５０】
既述した実施形態では、ライナーパーツの加熱工程（工程１３０）とライナーパーツの溶着工程（工程１４０）とを、連続して行うようにしたが、両工程の一連化をより図るようにしてもよい。例えば、加熱と溶着に先立つライナーパーツの位置合わせ（工程１２０）の完了後に、押圧治具によるシリンダー部３０とドーム部２０とのライナー中心軸ＣＸに沿った押圧と、溶着部位ＹＳに向けた赤外溶着装置Ｈｍからの赤外線照射とを同時並行的に実行する。こうすれば、シリンダー部３０とドーム部２０とを押圧しながら、溶着部位ＹＳの加熱と溶融・軟化が起きるので、ドーム部２０のドーム開口側端部２０ｅとシリンダー部３０のシリンダー開口側端部３０ｅは、加熱して溶融・軟化した状態で接合（溶着）することになる。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ライナー
２０、２０Ａ、２０Ｂ…ドーム部
２０Ｃａ…キャビティー
２０ｃｔ…テーパー部
２０ｅ…ドーム開口側端部
２０ｅｓ…溶着前端面
２０ｓ…ドーム周壁
２０ｙ…溶融軟化部位
２１…溶着端面
２２…金属プレート
２２Ｒ…金属リングプレート
２２ｃｒ…コーナーアール部
２２ｒ…プレート離間距離
２４…基部側貫通孔
２４ｄ…間隔
２５…溶着側貫通孔
２５ｄ…間隔
３０…シリンダー部
３０ｅ…シリンダー開口側端部
３０ｅｓ…溶着前端面
３０ｓ…シリンダー周壁
３０ｓｄ…ギャップ
３０ｙ…溶融軟化部位
３１…溶着端面
４０…口金
５０…口金
ＣＸ…ライナー中心軸
Ｈｍ…赤外溶着装置
Ｋ１…第１金型
Ｋ１ｅ…キャビティー端面
Ｋ２…第２金型
ＹＢ…溶着ビート
ＹＳ…溶着部位
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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