(57)【要約】【課題】タンク本体に対する組付作業性を向上し、タンク本体の開口部に組付けられるタンク用口金に配設されたシール部材を適切な状態に維持することが可能であるタンク用口金の組付方法及びタンク用口金並びにこのタンク用口金を備えたタンクを提供する。【解決手段】口金挿入部３６の外周面にＯリング３２及び３３を配設し、タンク用口金３０を構成する構成工程と、タンク用口金３０を冷却する冷却工程と、冷却された状態のタンク用口金３０を、タンク本体１０に形成された開口部１１に挿入する挿入工程と、を備えたタンク用口金の組付方法及びこの方法により組付けられるタンク用口金３０並びにこのタンク用口金３０を備えたタンク１である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体に形成された開口部にタンク用口金の口金挿入部を挿入し、当該タンク本体にタンク用口金を組付けるタンク組付方法であって、
前記口金挿入部の外周面にシール部材を配設しタンク用口金を構成する構成工程と、
前記タンク用口金を冷却する冷却工程と、
前記冷却された状態のタンク用口金を前記開口部に挿入する挿入工程と、
を、備えたタンク用口金の組付方法。
【請求項２】
前記冷却は、前記シール部材が硬化可能な温度で行う請求項１記載のタンク用口金の組付方法。
【請求項３】
タンク本体に形成された開口部に組付けられるタンク用口金であって、
前記開口部に挿入される口金挿入部と、
前記口金挿入部の外周面に配設され、当該口金挿入部と前記開口部を画定する内壁との間を密閉可能なシール部材と、
を、備えてなり、
前記シール部材が配設された口金挿入部は、冷却された状態で前記開口部に挿入されるタンク用口金。
【請求項４】
前記シール部材は、前記冷却がなされた際に硬化する請求項３記載のタンク用口金。
【請求項５】
タンク本体と、
請求項３または請求項４に記載のタンク用口金と、
を、備えてなるタンク。
【請求項６】
前記タンク本体に、燃料電池で使用されるアノードガスを収容してなる請求項５記載のタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク用口金をタンクに組付けるための方法、及びタンク用口金、並びにこのタンク用口金を備えたタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タンクの開口部には、口金が取付けられているが、このタンクの開口部を画定する内壁と、口金との間には、両者間を密閉するＯリングが配設されている。このようなタンクとしては、例えば、開口部を有するタンク本体と、前記開口部を塞ぐように取付けられる口金と、前記タンク本体と前記口金との間に設けられ、前記タンク本体と前記口金との間をシールする第１のシール部材と、前記タンク本体と前記口金との間に設けられ、前記第１のシール部材と異なる位置に配置されて前記タンク本体と前記口金との間をシールする第２のシール部材と、前記口金に設けられ、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間で前記タンク本体と前記口金との間に形成される隙間に一端が開口し、他端が外気側に開口する連通経路と、を有する高圧タンクが紹介されている。この高圧タンクでは、口金と高圧タンクとの間を、内側オーリング及び外側オーリングでシールすることにより、タンク内の水素ガスが口金と高圧タンクとの間の間隙を介して大気へ漏れ出ることを抑制している。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２９１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記口金は、通常、当該口金の外周面に形成されたシール溝にＯリングを配設した状態で、タンク本体の開口部に挿入されて組付けられる。ここで、前記口金と、前記開口部を画定する内壁面との間を、前記Ｏリングによって確実にシールするため、Ｏリングには、つぶし代が必要である。したがって、前記組付けの際には、前記口金は、通常、前記開口部を画定する内壁面に、前記Ｏリングの外周面を接触させながら開口部に圧入されることになる。このため、Ｏリングの外周面と、開口部を画定する内壁面との接触具合（押圧力）によっては、両者間に生じる摩擦によって、口金に配設されたＯリングが捩れる場合があるが、開口部に口金を組付けた後に、前記Ｏリングの状態を目視することが困難であるため、仮にＯリングが捩れた状態で口金が組付けられたとしても、これを検出することは困難である。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、タンク本体に対する組付作業性を向上すると共に、タンク本体の開口部を画定する内壁と、この開口部に組付けられたタンク用口金との間を密閉するシール部材を適切な状態で配設することが可能であり、シール性（密閉性）が向上されたタンク用口金の組付方法、及びタンク用口金、並びにこのタンク用口金を備えたタンク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】
この目的を達成するため本発明は、タンク本体に形成された開口部にタンク用口金の口金挿入部を挿入し、当該タンク本体にタンク用口金を組付けるタンク組付方法であって、前記口金挿入部の外周面にシール部材を配設しタンク用口金を構成する構成工程と、前記タンク用口金を冷却する冷却工程と、前記冷却された状態のタンク用口金を前記開口部に挿入する挿入工程と、を備えたタンク用口金の組付方法を提供するものである。
【０００６】
これらの工程を備えたタンク用口金の組付方法は、タンク用口金が冷却された状態にあり、この冷却によって収縮した状態の口金挿入部をタンク本体に形成された開口部に挿入するため、当該口金挿入部が開口部に圧入されることを抑制することができる。したがって、前記口金挿入部の外周面に配設されているシール部材と、前記開口部を画定する内壁との間に大きな摩擦が生じることを抑制することができ、シール部材が、前記開口部を画定する内壁に引掛って捩れたり、外れたりすることを抑制することができる。このため、シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができ（冷やし嵌め）、組付け性も向上する。また、タンク用口金を前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材は、冷却される前の状態に戻るため、タンク用口金の組付け性を向上することができる。前記口金挿入部と、前記開口部を画定する内壁との間を前記シール部材が密閉するため、確実なシール（密閉）を行うことができる。
【０００７】
また、前記冷却工程は、前記タンク用口金を、前記シール部材が硬化可能な温度で冷却することが好適である。このようにすることで、シール部材が硬化し、シール部材が捻れ難くなるため、シール部材をより一層適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができる。
【０００８】
そしてまた、本発明は、タンク本体に形成された開口部に組付けられるタンク用口金であって、前記開口部に挿入される口金挿入部と、前記口金挿入部の外周面に配設され、当該口金挿入部と前記開口部を画定する内壁との間を密閉可能なシール部材と、を、備えてなり、前記シール部材が配設された口金挿入部は、冷却された状態で前記開口部に挿入されるタンク用口金を提供するものである。
【０００９】
この構成を備えたタンク用口金は、シール部材が配設された口金挿入部が冷却された状態で、前記開口部に挿入されてなるため、当該シール部材が配設された口金挿入部は、前記冷却によって収縮した状態の際に、前記開口部への挿入されることになる。したがって、前記タンク本体に組付けられる際に、当該口金挿入部が開口部に圧入されることを抑制することができ、前記口金挿入部の外周面に配設されているシール部材と、前記開口部を画定する内壁との間に大きな摩擦が生じることを抑制することができる。このため、組付け時に、前記シール部材が、前記開口部を画定する内壁に引掛って捩れたり、外れたりすることを抑制することができ、シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付ける（冷やし嵌めする）ことができる。また、このタンク用口金は、前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材は、冷却される前の状態に戻るため、前記口金挿入部と、前記開口部を画定する内壁との間を前記シール部材が密閉するため、確実なシール（密閉）を行うことができる。
【００１０】
また、本発明にかかるタンク用口金では、前記シール部材として、前記冷却がなされた際に硬化するシール部材を用いることができる。このシール部材を用いることで、前記組付け時に、当該シール部材が硬化して捻れ難くなるため、シール部材をより一層適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができる。
【００１１】
そしてまた、本発明は、タンク本体と、前述した本発明にかかるタンク用口金とを、備えてなるタンクを提供するものである。この構成を備えたタンクは、タンク用口金がタンク本体に組付けられる際に、前記口金挿入部の外周面に配設されているシール部材が、捩れたり、外れたりすることが抑制され、当該シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付ける（冷やし嵌めする）ことができる。また、このタンク用口金は、前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材は、冷却される前の状態に戻るため、前記口金挿入部と、前記開口部を画定する内壁との間を前記シール部材が密閉するため、確実なシール（密閉）を行うことができる。したがって、信頼性が向上したタンクを提供することができる。
【００１２】
前記タンク本体には、燃料電池で使用されるアノードガスを収容することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかるタンク用口金の組付方法によれば、タンク用口金をタンク本体に組付ける際に、冷却によって収縮した状態の口金挿入部がタンク本体に形成された開口部に挿入されるため、当該シール部材が捩れたり、外れたりすることを抑制することができる。この結果、シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができると共に、タンク用口金の組付け性を向上することができる。また、タンク用口金を前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材が冷却される前の状態に戻るため、当該シール部材によって、前記口金挿入部と前記開口部を画定する内壁との間を確実にシール（密閉）することができる。
【００１４】
また、本発明にかかるタンク用口金は、シール部材が配設された口金挿入部が冷却された状態で前記開口部に挿入されてなるため、タンク本体へ組付け時に、前記シール部材が捩れたり、外れたりすることを抑制することができる。この結果、シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができると共に、タンク用口金の組付け性を向上することができる。また、このタンク用口金は、前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材は、冷却される前の状態に戻るため、当該シール部材によって、前記口金挿入部と前記開口部を画定する内壁との間を確実にシール（密閉）することができる。
【００１５】
そしてまた、本発明にかかるタンクは、前記シール部材を適切な状態に維持したまま、タンク用口金をタンク本体の開口部に組付けることができると共に、タンク用口金の組付け性を向上することができる。また、このタンク用口金は、前記開口部に組付けた後、当該タンク用口金及びシール部材は、冷却される前の状態に戻るため、当該シール部材によって、前記口金挿入部と前記開口部を画定する内壁との間を確実にシール（密閉）することができる。この結果、信頼性が向上したタンクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の好適な実施の形態にかかるタンク用口金、このタンク用口金が組付けられたタンク、及びタンク用口金の組付方法について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施の形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態にかかるタンク用口金の斜視図、図２は、図１に示すII−II線に沿った拡大断面図、図３は、図１に示すタンク用口金を冷却している状態を簡略化して示す斜視図、図４は、図１に示すタンク用口金をタンク本体に組付ける工程を示す斜視図、図５は、図１に示すタンク用口金をタンク本体に取付けられた状態（タンク）を示す斜視図である。なお、前記各図では、説明を判りやすくするため、各部材の厚さやサイズ、拡大・縮小率等は、実際のものとは一致させずに記載した。
【００１８】
図１〜図５に示すように、本実施の形態にかかるタンク用口金３０は、タンク本体１０に形成された開口部１１（図４参照）に組付けられた際に、タンク本体１０の外部に位置し、例えば配管等、他の機器に接続可能な口金接続部３１と、口金接続部３１の端部に配設され、タンク本体１０の開口部１１に挿入される口金挿入部３６と、口金挿入部３６の外周面に配設されたシール部材としてのＯリング３２及び３３と、Ｏリング３３を補強すると共に、はみ出し等を防止するバックアップリング４１及び４２を備えている。
【００１９】
口金挿入部３６は、タンク本体１０の開口部１１を画定する内壁１２（図４参照）との間に若干の隙間が形成されるサイズを有する略円筒形を備えている。この口金挿入部３６の外周面には、Ｏリング３２が配設される環状のシール溝３７が形成されている。また、口金挿入部３６のシール溝３７よりも先端側（口金接続部３１から離れた先端側）には、Ｏリング３３、バックアップリング４１及び４２が配設されるシール溝３８が形成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態にかかるタンク用口金３０をタンク本体１０に組付ける方法の一例について、図面を参照して説明する。
【００２１】
先ず、口金挿入部３６のシール溝３７にＯリング３２を、シール溝３８にバックアップリング４１及び４２とＯリング３３をそれぞれ配設し、タンク用口金３０を組み立てる。次に、図３に示すように、タンク用口金３０を、温度が約−４０℃に設定された冷却器１００内に入れて冷却する。この冷却により、タンク用口金３０が収縮する。また、Ｏリング３２及び３３が硬化する。
【００２２】
次に、図４に示すように、この冷却された状態のタンク用口金３０の口金挿入部３６をタンク本体１０の開口部１１内に挿入する。この時、タンク用口金３０は、前記冷却により収縮していると共に、Ｏリング３２及び３３が硬化しているため、Ｏリング３２及び３３が配設された口金挿入部３６を開口部１１内に挿入する際に、Ｏリング３２及び３３の外周面が、開口部１１を画定している内壁１２に接触することが抑制され、あるいは接触したとしても、両者間に生じる摩擦は小さくなる。したがって、Ｏリング３２及び３３が、内壁１２に引掛って捩れたり、外れたりすることを抑制することができ、組付け性を向上することができる。このようにして、タンク本体１０にタンク用口金３０を組付け、図５に示すタンク１を製造した。
【００２３】
その後、タンク１は、例えば、常温等、前記冷却温度（本実施の形態では約−４０℃）よりも高い温度の環境下に置かれるため、タンク本体１０に組付けられたタンク用口金３０は、前記収縮した状態から元のサイズに戻り、Ｏリング３２及び３３も硬化した状態から元の柔軟な状態に戻る。したがって、Ｏリング３２及び３３は、捩れたり、外れたりすることなく、口金挿入部３６に最適な状態で配設され、口金挿入部３６と内壁１２との間を確実に密閉することができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、タンク用口金３０を約−４０℃に設定された冷却器１００内に入れて冷却した場合について説明したが、これに限らず、タンク用口金３０の冷却温度は、Ｏリング３２及び３３が配設された口金挿入部３６が収縮して、タンク用口金３０の組付け性を向上することができ、且つＯリング３２及び３３やバックアップリング４１及び４２の品質を損ねない範囲であれば、口金挿入部３６やＯリング３２及び３３を構成する材料等を考慮して、任意に設定することができる。
【００２５】
口金接続部３１と口金挿入部３６を形成する材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレス等が挙げられ、Ｏリング３２及び３３を形成する材料としては、例えば、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、シリコンゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム等が挙げられる。
【００２６】
また、本実施の形態では、２つのＯリング３２及び３３が配設されたタンク用口金３０について説明したが、これに限らず、Ｏリングの配設数は、所望により任意に決定することができる。
【００２７】
そしてまた、本発明にかかるタンク１については、その内部に収容する流体の種類等、特に限定されるものではないが、例えば、燃料電池で使用されるアノードガスを収容する高圧タンクとして使用することもできる。また、燃料電池としては、固体高分子電解質型燃料電池等が挙げられる。この燃料電池は、例えば、燃料電池自動車等に搭載することができるが、自動車以外に用いられるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態にかかるタンク用口金の斜視図である。
【図２】図１に示すII−II線に沿った拡大断面図である。
【図３】図１に示すタンク用口金を冷却している状態を簡略化して示す斜視図である。
【図４】図１に示すタンク用口金をタンク本体に組付ける工程を示す斜視図である。
【図５】図１に示すタンク用口金をタンク本体に取付けられた状態（タンク）を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…タンク、  １０…タンク本体、  １１…開口部、  １２…内壁、  ３０…タンク用口金、  ３１…口金接続部、  ３２、３３…Ｏリング、  ３６…口金挿入部、  １００…冷却器
【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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