圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法
【課題】樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するとともに、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法を提供する。
【解決手段】気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の外方に突出し、気体又は液体の注排口となる口金部材３と、を有する圧力容器の口金構造であって、口金部材３は、環状のフランジ部１１と、フランジ部１１の内周から樹脂ライナー２の外方に突出した筒部１２と、筒部１２の外周面に形成され樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための凹溝１５と、を有し、凹溝１５の少なくとも一部に樹脂ライナー２が充填されていることを特徴とする。
【解決手段】気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の外方に突出し、気体又は液体の注排口となる口金部材３と、を有する圧力容器の口金構造であって、口金部材３は、環状のフランジ部１１と、フランジ部１１の内周から樹脂ライナー２の外方に突出した筒部１２と、筒部１２の外周面に形成され樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための凹溝１５と、を有し、凹溝１５の少なくとも一部に樹脂ライナー２が充填されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化石油ガス（Liquefied petroleum gas）は、ブタン、プロパンなどを主成分とし、圧縮することにより常温で容易に液化できる気体燃料として知られている。ＬＰＧを液化することで、その体積は気化ガス時の２５０分の１になり、耐圧の低い圧力で貯蔵や輸送が可能となる。ＬＰＧを貯蔵する材料としては、これまでは一般に、スチール製やアルミニウム合金製の圧力容器が採用されてきた。しかし、金属製の圧力容器は、強度が高く、信頼性が高い利点を有するが、重量が重くなるという欠点があった。
【０００３】
このような問題点に鑑み、近年では、圧力容器の軽量化を目的として、合成樹脂製の薄肉容器（樹脂ライナー）を樹脂が含浸された繊維強化層で被い、その後樹脂を硬化させる
複合構造の高圧容器が提案されている。例えば特許文献１に記載の圧力容器は、樹脂ライナーと、この樹脂ライナーの外面を補強する繊維強化樹脂層（ＦＲＰ層）と、樹脂ライナー及び繊維強化樹脂層の外側に突出し、ＬＰＧの注排口となる金属製の口金部材とで構成されている。口金部材の筒部の内周面には例えば雌ネジが形成されており、この雌ネジにバルブを締結して、バルブから高圧容器の内部のＬＰＧを注排する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂ライナーと口金部材とは材料が異なるため、これらの部材を気体や液体がリークしないように隙間なく接合することは容易ではない。口金部材の外周面に粉体塗装を施して、シール性を向上させることが知られているが、外力が加わると、粉体塗装の塗膜と口金部材との界面及び粉体塗装の塗膜と樹脂ライナーとの界面への負荷が大きくなり、樹脂ライナーと口金部材とが分離してしまうという問題があった。具体的には、例えば、バルブを口金部材へ締結する際や高圧容器が落下した際に外力が作用することで樹脂ライナーと口金部材とが分離してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するとともに、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の口金構造であって、前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から前記樹脂ライナーの外方に突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、前記凹溝の少なくとも一部に前記樹脂ライナーが充填されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、凹溝の少なくとも一部に樹脂ライナーを充填することで、樹脂ライナーと口金部材との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。また、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するために、凹溝の一部に樹脂ライナーが充填されているため、例えば、口金部材にバルブを締結する際に、口金部材の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材にバルブを締結する際に、樹脂ライナーと口金部材とが分離するのを防ぐことができる。
【０００９】
また、前記凹溝は、前記筒部の突出方向に沿って延設されているとともに、前記凹溝のうち前記筒部の突出方向側が開放されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転をより効果的に規制することができる。また、凹溝を構成する側壁が囲まれていると、凹溝に溶融した樹脂を充填する際に、凹溝の内部に空気溜まりができてしまうという問題があった。しかし、かかる構成によれば、凹溝に樹脂を充填する際に、凹溝の開放している部位から空気が逃げるため、凹溝に対する樹脂の充填率を高めることができる。
【００１０】
また、前記筒部の外周面に、前記筒部の中心軸から離間する方向に張り出した鍔部が形成されていることが好ましい。かかる構成よれば、樹脂ライナーに対する口金部材の注排方向の移動を規制することができる。
【００１１】
また、前記口金部材の外周面に粉体塗装による塗膜が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーと口金部材との結合性をより高めることができる。
【００１２】
また、本発明は、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の製造方法であって、前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、金型に溶融した樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記口金部材と前記溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する成形工程と、を含み、前記成形工程では、前記凹溝の少なくとも一部に前記溶融した樹脂を充填することを特徴とする。
【００１３】
かかる方法によれば、凹溝の少なくとも一部に樹脂ライナーを充填することで、樹脂ライナーと口金部材との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。また、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するために、凹溝の一部に樹脂ライナーが充填されるため、例えば、口金部材にバルブを締結する際に、口金部材の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材にバルブを締結する際に、樹脂ライナーと口金部材とが分離するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、一対の前記金型の間に前記口金部材を配置する配置工程を含み、前記樹脂供給工程では、一対の前記金型の間に溶融した樹脂を供給し、前記成形工程では、一対の前記金型を閉じる際に、前記筒部の外側から溶融した樹脂を押圧して前記筒部の前記凹溝に溶融した樹脂を充填しつつ前記金型内に空気を吹き込んでブロー成形を行うことが好ましい。
【００１５】
かかる方法によれば、金型を閉じる際の押圧力と、ブロー成形の際の空気の圧力によって、凹溝に溶融した樹脂をより確実にかつ容易に充填することができる。
【００１６】
また、前記凹溝は、前記筒部の突出方向側が開放されていることが好ましい。かかる方法によれば、凹溝に樹脂を充填する際に、凹溝の開放している部位から空気が逃げるため、凹溝に対する樹脂の充填率を高めることができる。
【００１７】
また、前記成形工程を行う前に、前記口金部材の外周面に粉体塗装を行うことが好ましい。かかる方法によれば、樹脂ライナーと口金部材との結合性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するとともに、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る圧力容器を示す一部破断側断面図である。
【図２】本実施形態に係る圧力容器を示す図であって、（ａ）は要部拡大側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に係る口金部材を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図４】本実施形態に係る圧力容器の製造方法を示した図であって、（ａ）は配置工程及び樹脂供給工程を示し、（ｂ）は成形工程を示す。
【図５】口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第一変形例を示し、（ｂ）は第二変形例を示す。
【図６】口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第三変形例を示し、（ｂ）は第四変形例を示す。
【図７】口金部材の第五変形例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る圧力容器１は、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の両端部に形成された口金部材３，３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５とで主に構成されている。圧力容器１は、例えば、内部に液体又は気体を収容することができる。なお、一方の口金部材３と他方の口金部材３周りの口金構造は同等であるので、口金構造の一方側のみについて説明する。
【００２１】
樹脂ライナー２は、樹脂製であって内部が中空になっている。樹脂ライナー２の材料は特に制限されないが、収容する気体又は液体の種類や用途に応じて、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド、ポリケトン、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）などが用いられる。樹脂ライナー２を樹脂で形成することで、軽量化を図ることができる。
【００２２】
樹脂ライナー２は、本実施形態では、筒状を呈する胴部２ａと、胴部２ａの端部側を構成する曲面を備えた肩部２ｂと、肩部２ｂから外側に向けて突出する突出部２ｃとで構成されている。樹脂ライナー２の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、球形であってもよい。
【００２３】
口金部材３は、図２、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、環状のフランジ部１１と、フランジ部１１の内周から樹脂ライナー２の外方に突出した筒部１２とで構成されている。口金部材３は、金属製であって、圧力容器１の内部に収容された気体又は液体の注排口となる部材である。
【００２４】
フランジ部１１は、円環状を呈する板状部位である。図２の（ａ）に示すように、フランジ部１１の下面と、樹脂ライナー２の肩部２ｂの内面とは略面一になっている。
【００２５】
筒部１２は、フランジ部１１の内周から円筒状に突出している。筒部１２の内周面には、バルブを取り付けるための雌ネジが形成されている。筒部１２は、基端側を構成する基端部１３と、先端側を構成する先端部１４とを有する。基端部１３の外径は、先端部１４の外径よりもやや大きくなっている。
【００２６】
基端部１３の外周は、平面視円形になっている。基端部１３は、樹脂ライナー２の突出部２ｃで覆われる部位である。基端部１３の外周面には、周方向において等間隔に複数の凹溝１５が形成されている。凹溝１５は、樹脂ライナー２が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための部位である。凹溝１５は、水平断面が長方形であって、筒部１２の突出方向（注排方向）に沿って延設されている。
【００２７】
凹溝１５は、本実施形態では、底面１５ａと、底面１５ａから立設する３つの側壁１５ｂ，１５ｃ，１５ｄで構成されている。側壁１５ｂ，１５ｃは対向しており、筒部１２の突出方向に沿って延設されている。本実施形態では、凹溝１５の筒部１２の突出方向側が開放されている。つまり、凹溝１５のうち、図３の（ａ）上方側が開放されている。
【００２８】
凹溝１５は、本実施形態では前記したように形成したが、樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制する形状であれば、これに限定されるものではない。例えば、凹溝１５は、少なくとも一つ設けられているだけでもよい。また、本実施形態では、凹溝１５の筒部１２の突出方向側が開放されているが、閉鎖した形状であってもよい。また、凹溝１５は、ディンプルのように丸く繰り抜かれた形状であってもよい。
【００２９】
先端部１４の外周には、六角形のネジ部が形成されている。先端部１４は、例えば、図示しないバルブを取り付ける際に、工具を係止する部位である。図２の（ａ）に示すように、先端部１４は、周囲に樹脂ライナー２は形成されず、外部に露出している。
【００３０】
口金部材３の製造方法は、特に制限されないが、本実施形態では鍛造により一体成形されている。鍛造によれば、凹溝１５を成形する際に切削加工が不要になるため、製造期間や作業を省略することができる。
【００３１】
塗膜４は、粉体塗装によって形成されており、例えばポリオレフィン系樹脂からなる接着層である。塗膜４は、フランジ部１１の表面と、筒部１２の基端部１３に一定の厚みで形成されている。また塗膜４は、凹溝１５の内面にも形成されている。塗膜４が形成されることにより、樹脂ライナー２と口金部材３との接着性（結合性）を向上させることができる。
【００３２】
また、粉体塗装を行う前処理として、表面を粗面化することが望ましく、例えば、サンドブラスト、ショットブラスト、科学的な処理剤の塗布等を行ってもよい。また、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を向上させるものであれば他の接着剤で塗膜４を形成しても構わない。
【００３３】
繊維強化樹脂層５は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）であり、樹脂ライナー２の外周を覆うように形成されている。繊維強化樹脂層５は、例えば、フィラメントワインディング法、ハンドレイアップ法等によって、樹脂が含浸された織布が積層されることによって設けられている。
【００３４】
繊維強化樹脂層５に使用される樹脂としては、強度が高いことからエポキシ系樹脂が一般的である。熱的な安定性を求める場合などは、フェノール系樹脂も使用することができる。繊維強化樹脂層５の形成方法については特に制限されないが、繊維の連続性を保つことができるとともに高い強度を容易に実現でき、かつ、薄肉化が図れるフィラメントワインディング法が好ましい。
【００３５】
次に、本実施形態に係る圧力容器の製造方法について説明する。圧力容器の製造方法については特に制限されないが、本実施形態ではブロー成形によって製造する場合を例示する。圧力容器の製造方法では、配置工程と、樹脂供給工程と、成形工程と、繊維強化樹脂層成形工程を主に行う。
【００３６】
配置工程では、図４の（ａ）に示すように、離間して配置され断面視コの字状を呈する一対の金型Ｋ，Ｋの間に口金部材３，３を配置する。金型Ｋは、基部Ｋａと、基部Ｋａの両端側から張り出した一対の張出部Ｋｂ，Ｋｂとを有する。金型Ｋの内部は、略半円柱状に繰り抜かれている。
【００３７】
口金部材３は、支持台２１に立設するブローピン２２の上端と下端側にそれぞれのフランジ部１１が対向するようにして着脱手段を介して取り付けられている。口金部材３とブローピン２２との着脱手段については特に制限されないが、例えば公知のクイックジョイントカプラを用いて金型Ｋを閉じてからブローピン２２を引き抜く際に、所定の引き抜き力を超えると口金部材３からブローピン２２が簡単に外れる構成になっていることが好ましい。なお、口金部材３の外周面には、粉体塗装が施されており、塗膜４が予め形成されている。
【００３８】
樹脂供給工程では、図４の（ａ）に示すように、ダイス２３から対向する金型Ｋ，Ｋの間であって、かつ、口金部材３，３の周囲に、円筒状のパリソン２４を供給する。パリソン２４は、溶融した樹脂であって、後に樹脂ライナー２となる材料である。
【００３９】
成形工程では、図４の（ｂ）に示すように、口金部材３と溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する。具体的には、金型Ｋ，Ｋを閉じて、対向する金型Ｋの張出部Ｋｂ，Ｋｂによって口金部材３の筒部１２の周囲を挟み込む。張出部Ｋｂの先端側は、半円状に切り欠かれているため、筒部１２の周囲を均等に挟み込むことができる。張出部Ｋｂ，Ｋｂで口金部材３を挟み込むことにより、パリソン２４が外側から口金部材３側に押されて、口金部材３の凹溝１５にパリソン２４が均一に充填される。
【００４０】
そして、ブローピン２２に形成された孔（図示省略）から閉じられた金型Ｋ，Ｋ内に空気が吹き込まれることにより、パリソン２４が金型Ｋの内面に転写され成形される。また、ブロー成形の際の空気の圧力によって、パリソン２４が流動し、凹溝１５の全体にパリソン２４が確実に充填される。
【００４１】
そして、ブローピン２２を支持台２１側から金型Ｋの外側に移動させ、金型Ｋを脱型することにより、樹脂ライナー２と口金部材３とが一体化された複合部材が形成される。
【００４２】
繊維強化樹脂層成形工程では、具体的な図示は省略するが、例えば、成形工程で成形された複合部材について、フィラメントワインディング法により、樹脂ライナー２の外周に、繊維強化樹脂層５を形成する。以上の工程によって、圧力容器１が形成される。
【００４３】
圧力容器１の製造方法は、前記した工程に限定されるものではない。例えば、金型Ｋ，Ｋの間にパリソン２４を供給した後に、パリソン２４の内部にブローピン２２によって口金部材３を配置してもよい。また、本実施形態では、ブロー成形によって製造したが、例えば、口金部材３を金型にインサートした後に、インジェクション成形、回転成形等で成形工程を行ってもよい。
【００４４】
以上説明した樹脂ライナー２と口金部材３と塗膜４とを備えた圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法によれば、図２の（ｂ）に示すように、凹溝１５に樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を高めることができる。また、凹溝１５に樹脂ライナー２が充填されているため、例えば、口金部材３に図示しないバルブを締結する際に、口金部材３の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材３にバルブを締結する際に、樹脂ライナー２と口金部材３とが分離するのを防ぐことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、凹溝１５が、筒部１２の突出方向に沿って延設されているため、口金部材３の中心軸回りにモーメントが作用したとしても、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転をより効果的に規制することができる。具体的には、凹溝１５は、筒部１２の突出方向に沿って形成される側壁１５ｂ，１５ｃを有し、対向する側壁１５ｂ，１５ｃ間に連続して樹脂ライナー２が充填されているので、より効果的に回転を規制することができる。
【００４６】
また、凹溝１５は、本実施形態では、筒部１２の突出方向側が開放されているため、凹溝１５に溶融した樹脂を充填する際に、凹溝１５の開放側から空気を逃すことができる。必ずしも、凹溝１５の内部全体にわたって樹脂ライナー２が充填されている必要はないが、空気溜まりを無くすことにより、凹溝１５に対する樹脂ライナー２の充填率を高めることができるため、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性や口金部材３の回転規制の効果をより高めることができる。
【００４７】
また、口金部材３の外周面、具体的には、フランジ部１１の表面、筒部１２の基端部１３の表面及び凹溝１５の内面に予め粉体塗装で形成された塗膜４を設けておくことにより、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を飛躍的に向上させることができる。
【００４８】
また、ブロー成形で成形することにより、金型Ｋ，Ｋを閉じる際の押圧力と、ブロー成形の際の空気の圧力によって、凹溝１５に溶融した樹脂をより確実にかつ容易に充填することができる。
【００４９】
以上本発明の実施形態について説明したが本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、口金部材３に形成される凹溝１５は、前記した形態に限定されるものではなく、適宜設計変更が可能である。図５は、口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第一変形例を示し、（ｂ）は第二変形例を示す。図５の（ａ）に示す第一変形例に係る口金部材３Ａは、凹溝１５Ａが基端部１３の上側（筒部１２の突出方向側）のみに設けられている点で前記した実施形態と相違する。口金部材３Ａによっても、凹溝１５Ａに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ａとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ａの回転をより効果的に規制することができる。
【００５０】
また、図５の（ｂ）に示す第二変形例に係る口金部材３Ｂは、隣り合う凹溝１５Ｂが基端部１３の上側（筒部１２の突出方向側）と下側（フランジ部１１側）に交互に設けられている点で前記した実施形態と相違する。上側に形成された凹溝１５Ｂの上方側は開放されており、下側に形成された凹溝１５Ｂを構成する側壁は閉鎖されている。口金部材３Ｂによっても、凹溝１５Ｂに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｂとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｂの回転をより効果的に規制することができる。
【００５１】
また、図６の（ａ）に示す第三変形例に係る口金部材３Ｃは、凹溝１５Ｃが水平方向と鉛直方向の両方に延設されている点で他の形態と相違する。つまり、凹溝１５Ｃは、筒部１２の突出方向（注排方向）に沿って延設される鉛直部３１と、鉛直部３１に対して直交し、水平方向に沿って延設される水平部３２とを有する。鉛直部３１の上方は開放されている。水平部３２は、鉛直部３１に連続して水平方向（横方向）に延設されている。口金部材３Ｃによっても、凹溝１５Ｃに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｃとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｃの回転をより効果的に規制することができる。また、水平部３２に樹脂ライナー２が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｃの上下方向（注排方向）の移動を規制することができ、口金部材３Ｃが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。
【００５２】
また、図６の（ｂ）に示す第四変形例に係る口金部材３Ｄは、基端部１３に比較的大きな複数の凹溝１５Ｄが形成されている点で他の形態と相違する。凹溝１５Ｄは、側面視して略矩形に形成されており、鉛直方向に形成された凸部４１と水平方向に形成された凸部４２とで仕切られている。凸部４２は、基端部１３の高さ方向のやや下側に形成されている。このように、基端部１３の外周面において、凸部４１，４２の割合よりも凹溝１５Ｄの割合が大きくなるように形成してもよい。また、凸部４２を設けずに更に大きな凹溝となるようにしてもよい。
【００５３】
口金部材３Ｄによっても、凹溝１５Ｄに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｄとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｄの回転をより効果的に規制することができる。また、凸部４２を備えることにより、樹脂ライナー２に対する筒部１２の突出方向（注排方向）の移動を規制することができ、口金部材３Ｄが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。
【００５４】
また、図７に示す第五変形例に係る口金部材３Ｅは、鍔部５１が形成されている点で他の形態と相違する。鍔部５１は、筒部１２（基端部１３）から一定の厚みで、筒部１２の中心軸から離間する方向に張り出している。鍔部５１の外縁は、平面視円形状を呈する。基端部１３の外周面には、複数の凹溝１５Ｅが形成されている。凹溝１５Ｅの下側の側壁は鍔部５１の上面で形成されている。鍔部５１は、樹脂ライナー２を構成する樹脂によって完全に覆われる。鍔部５１は、第五変形例のように連続的に形成してもよいし、断続的に形成してもよい。
【００５５】
口金部材３Ｅによっても、凹溝１５Ｅに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｅとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｅの回転をより効果的に規制することができる。また、鍔部５１を備えることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｅの注排方向の移動を規制することができ、口金部材３Ｅが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。また、凹溝１５Ｅと鍔部５１とを両方設けることで、口金部材３Ｅと樹脂ライナー２との結合性を相乗的に高めることができる。
【００５６】
このように、第一変形例〜第五変形例であっても、成形工程の際に各凹溝への空気溜まりや、パリソンの欠損等の影響があったとしても、少なくとも各凹溝の側壁と樹脂とが接触することによりシールすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 圧力容器
２ 樹脂ライナー
２ａ 胴部
２ｂ 肩部
２ｃ 突出部
３ 口金部材
４ 塗膜
５ 繊維強化樹脂層
１１ フランジ部
１２ 筒部
１３ 基端部
１４ 先端部
１５ 凹溝
１５ａ 底面
１５ｂ 側壁
１５ｃ 側壁
１５ｄ 側壁
２１ 支持台
２２ ブローピン
２３ ダイス
２４ パリソン
Ｋ 金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化石油ガス（Liquefied petroleum gas）は、ブタン、プロパンなどを主成分とし、圧縮することにより常温で容易に液化できる気体燃料として知られている。ＬＰＧを液化することで、その体積は気化ガス時の２５０分の１になり、耐圧の低い圧力で貯蔵や輸送が可能となる。ＬＰＧを貯蔵する材料としては、これまでは一般に、スチール製やアルミニウム合金製の圧力容器が採用されてきた。しかし、金属製の圧力容器は、強度が高く、信頼性が高い利点を有するが、重量が重くなるという欠点があった。
【０００３】
このような問題点に鑑み、近年では、圧力容器の軽量化を目的として、合成樹脂製の薄肉容器（樹脂ライナー）を樹脂が含浸された繊維強化層で被い、その後樹脂を硬化させる
複合構造の高圧容器が提案されている。例えば特許文献１に記載の圧力容器は、樹脂ライナーと、この樹脂ライナーの外面を補強する繊維強化樹脂層（ＦＲＰ層）と、樹脂ライナー及び繊維強化樹脂層の外側に突出し、ＬＰＧの注排口となる金属製の口金部材とで構成されている。口金部材の筒部の内周面には例えば雌ネジが形成されており、この雌ネジにバルブを締結して、バルブから高圧容器の内部のＬＰＧを注排する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、樹脂ライナーと口金部材とは材料が異なるため、これらの部材を気体や液体がリークしないように隙間なく接合することは容易ではない。口金部材の外周面に粉体塗装を施して、シール性を向上させることが知られているが、外力が加わると、粉体塗装の塗膜と口金部材との界面及び粉体塗装の塗膜と樹脂ライナーとの界面への負荷が大きくなり、樹脂ライナーと口金部材とが分離してしまうという問題があった。具体的には、例えば、バルブを口金部材へ締結する際や高圧容器が落下した際に外力が作用することで樹脂ライナーと口金部材とが分離してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するとともに、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するため、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の口金構造であって、前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から前記樹脂ライナーの外方に突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、前記凹溝の少なくとも一部に前記樹脂ライナーが充填されていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、凹溝の少なくとも一部に樹脂ライナーを充填することで、樹脂ライナーと口金部材との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。また、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するために、凹溝の一部に樹脂ライナーが充填されているため、例えば、口金部材にバルブを締結する際に、口金部材の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材にバルブを締結する際に、樹脂ライナーと口金部材とが分離するのを防ぐことができる。
【０００９】
また、前記凹溝は、前記筒部の突出方向に沿って延設されているとともに、前記凹溝のうち前記筒部の突出方向側が開放されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転をより効果的に規制することができる。また、凹溝を構成する側壁が囲まれていると、凹溝に溶融した樹脂を充填する際に、凹溝の内部に空気溜まりができてしまうという問題があった。しかし、かかる構成によれば、凹溝に樹脂を充填する際に、凹溝の開放している部位から空気が逃げるため、凹溝に対する樹脂の充填率を高めることができる。
【００１０】
また、前記筒部の外周面に、前記筒部の中心軸から離間する方向に張り出した鍔部が形成されていることが好ましい。かかる構成よれば、樹脂ライナーに対する口金部材の注排方向の移動を規制することができる。
【００１１】
また、前記口金部材の外周面に粉体塗装による塗膜が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、樹脂ライナーと口金部材との結合性をより高めることができる。
【００１２】
また、本発明は、気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の製造方法であって、前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、金型に溶融した樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記口金部材と前記溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する成形工程と、を含み、前記成形工程では、前記凹溝の少なくとも一部に前記溶融した樹脂を充填することを特徴とする。
【００１３】
かかる方法によれば、凹溝の少なくとも一部に樹脂ライナーを充填することで、樹脂ライナーと口金部材との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。また、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するために、凹溝の一部に樹脂ライナーが充填されるため、例えば、口金部材にバルブを締結する際に、口金部材の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材にバルブを締結する際に、樹脂ライナーと口金部材とが分離するのを防ぐことができる。
【００１４】
また、一対の前記金型の間に前記口金部材を配置する配置工程を含み、前記樹脂供給工程では、一対の前記金型の間に溶融した樹脂を供給し、前記成形工程では、一対の前記金型を閉じる際に、前記筒部の外側から溶融した樹脂を押圧して前記筒部の前記凹溝に溶融した樹脂を充填しつつ前記金型内に空気を吹き込んでブロー成形を行うことが好ましい。
【００１５】
かかる方法によれば、金型を閉じる際の押圧力と、ブロー成形の際の空気の圧力によって、凹溝に溶融した樹脂をより確実にかつ容易に充填することができる。
【００１６】
また、前記凹溝は、前記筒部の突出方向側が開放されていることが好ましい。かかる方法によれば、凹溝に樹脂を充填する際に、凹溝の開放している部位から空気が逃げるため、凹溝に対する樹脂の充填率を高めることができる。
【００１７】
また、前記成形工程を行う前に、前記口金部材の外周面に粉体塗装を行うことが好ましい。かかる方法によれば、樹脂ライナーと口金部材との結合性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法によれば、樹脂ライナーに対する口金部材の回転を規制するとともに、樹脂ライナーと口金部材との結合性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る圧力容器を示す一部破断側断面図である。
【図２】本実施形態に係る圧力容器を示す図であって、（ａ）は要部拡大側断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施形態に係る口金部材を示した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図４】本実施形態に係る圧力容器の製造方法を示した図であって、（ａ）は配置工程及び樹脂供給工程を示し、（ｂ）は成形工程を示す。
【図５】口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第一変形例を示し、（ｂ）は第二変形例を示す。
【図６】口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第三変形例を示し、（ｂ）は第四変形例を示す。
【図７】口金部材の第五変形例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る圧力容器１は、樹脂ライナー２と、樹脂ライナー２の両端部に形成された口金部材３，３と、口金部材３の外周面に形成された塗膜４と、樹脂ライナー２の外周を覆う繊維強化樹脂層５とで主に構成されている。圧力容器１は、例えば、内部に液体又は気体を収容することができる。なお、一方の口金部材３と他方の口金部材３周りの口金構造は同等であるので、口金構造の一方側のみについて説明する。
【００２１】
樹脂ライナー２は、樹脂製であって内部が中空になっている。樹脂ライナー２の材料は特に制限されないが、収容する気体又は液体の種類や用途に応じて、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリアミド、ポリケトン、ポリフェニレンサルフィド（ＰＰＳ）などが用いられる。樹脂ライナー２を樹脂で形成することで、軽量化を図ることができる。
【００２２】
樹脂ライナー２は、本実施形態では、筒状を呈する胴部２ａと、胴部２ａの端部側を構成する曲面を備えた肩部２ｂと、肩部２ｂから外側に向けて突出する突出部２ｃとで構成されている。樹脂ライナー２の形状は、特に制限されるものではなく、例えば、球形であってもよい。
【００２３】
口金部材３は、図２、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、環状のフランジ部１１と、フランジ部１１の内周から樹脂ライナー２の外方に突出した筒部１２とで構成されている。口金部材３は、金属製であって、圧力容器１の内部に収容された気体又は液体の注排口となる部材である。
【００２４】
フランジ部１１は、円環状を呈する板状部位である。図２の（ａ）に示すように、フランジ部１１の下面と、樹脂ライナー２の肩部２ｂの内面とは略面一になっている。
【００２５】
筒部１２は、フランジ部１１の内周から円筒状に突出している。筒部１２の内周面には、バルブを取り付けるための雌ネジが形成されている。筒部１２は、基端側を構成する基端部１３と、先端側を構成する先端部１４とを有する。基端部１３の外径は、先端部１４の外径よりもやや大きくなっている。
【００２６】
基端部１３の外周は、平面視円形になっている。基端部１３は、樹脂ライナー２の突出部２ｃで覆われる部位である。基端部１３の外周面には、周方向において等間隔に複数の凹溝１５が形成されている。凹溝１５は、樹脂ライナー２が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制するための部位である。凹溝１５は、水平断面が長方形であって、筒部１２の突出方向（注排方向）に沿って延設されている。
【００２７】
凹溝１５は、本実施形態では、底面１５ａと、底面１５ａから立設する３つの側壁１５ｂ，１５ｃ，１５ｄで構成されている。側壁１５ｂ，１５ｃは対向しており、筒部１２の突出方向に沿って延設されている。本実施形態では、凹溝１５の筒部１２の突出方向側が開放されている。つまり、凹溝１５のうち、図３の（ａ）上方側が開放されている。
【００２８】
凹溝１５は、本実施形態では前記したように形成したが、樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転を規制する形状であれば、これに限定されるものではない。例えば、凹溝１５は、少なくとも一つ設けられているだけでもよい。また、本実施形態では、凹溝１５の筒部１２の突出方向側が開放されているが、閉鎖した形状であってもよい。また、凹溝１５は、ディンプルのように丸く繰り抜かれた形状であってもよい。
【００２９】
先端部１４の外周には、六角形のネジ部が形成されている。先端部１４は、例えば、図示しないバルブを取り付ける際に、工具を係止する部位である。図２の（ａ）に示すように、先端部１４は、周囲に樹脂ライナー２は形成されず、外部に露出している。
【００３０】
口金部材３の製造方法は、特に制限されないが、本実施形態では鍛造により一体成形されている。鍛造によれば、凹溝１５を成形する際に切削加工が不要になるため、製造期間や作業を省略することができる。
【００３１】
塗膜４は、粉体塗装によって形成されており、例えばポリオレフィン系樹脂からなる接着層である。塗膜４は、フランジ部１１の表面と、筒部１２の基端部１３に一定の厚みで形成されている。また塗膜４は、凹溝１５の内面にも形成されている。塗膜４が形成されることにより、樹脂ライナー２と口金部材３との接着性（結合性）を向上させることができる。
【００３２】
また、粉体塗装を行う前処理として、表面を粗面化することが望ましく、例えば、サンドブラスト、ショットブラスト、科学的な処理剤の塗布等を行ってもよい。また、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を向上させるものであれば他の接着剤で塗膜４を形成しても構わない。
【００３３】
繊維強化樹脂層５は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）であり、樹脂ライナー２の外周を覆うように形成されている。繊維強化樹脂層５は、例えば、フィラメントワインディング法、ハンドレイアップ法等によって、樹脂が含浸された織布が積層されることによって設けられている。
【００３４】
繊維強化樹脂層５に使用される樹脂としては、強度が高いことからエポキシ系樹脂が一般的である。熱的な安定性を求める場合などは、フェノール系樹脂も使用することができる。繊維強化樹脂層５の形成方法については特に制限されないが、繊維の連続性を保つことができるとともに高い強度を容易に実現でき、かつ、薄肉化が図れるフィラメントワインディング法が好ましい。
【００３５】
次に、本実施形態に係る圧力容器の製造方法について説明する。圧力容器の製造方法については特に制限されないが、本実施形態ではブロー成形によって製造する場合を例示する。圧力容器の製造方法では、配置工程と、樹脂供給工程と、成形工程と、繊維強化樹脂層成形工程を主に行う。
【００３６】
配置工程では、図４の（ａ）に示すように、離間して配置され断面視コの字状を呈する一対の金型Ｋ，Ｋの間に口金部材３，３を配置する。金型Ｋは、基部Ｋａと、基部Ｋａの両端側から張り出した一対の張出部Ｋｂ，Ｋｂとを有する。金型Ｋの内部は、略半円柱状に繰り抜かれている。
【００３７】
口金部材３は、支持台２１に立設するブローピン２２の上端と下端側にそれぞれのフランジ部１１が対向するようにして着脱手段を介して取り付けられている。口金部材３とブローピン２２との着脱手段については特に制限されないが、例えば公知のクイックジョイントカプラを用いて金型Ｋを閉じてからブローピン２２を引き抜く際に、所定の引き抜き力を超えると口金部材３からブローピン２２が簡単に外れる構成になっていることが好ましい。なお、口金部材３の外周面には、粉体塗装が施されており、塗膜４が予め形成されている。
【００３８】
樹脂供給工程では、図４の（ａ）に示すように、ダイス２３から対向する金型Ｋ，Ｋの間であって、かつ、口金部材３，３の周囲に、円筒状のパリソン２４を供給する。パリソン２４は、溶融した樹脂であって、後に樹脂ライナー２となる材料である。
【００３９】
成形工程では、図４の（ｂ）に示すように、口金部材３と溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する。具体的には、金型Ｋ，Ｋを閉じて、対向する金型Ｋの張出部Ｋｂ，Ｋｂによって口金部材３の筒部１２の周囲を挟み込む。張出部Ｋｂの先端側は、半円状に切り欠かれているため、筒部１２の周囲を均等に挟み込むことができる。張出部Ｋｂ，Ｋｂで口金部材３を挟み込むことにより、パリソン２４が外側から口金部材３側に押されて、口金部材３の凹溝１５にパリソン２４が均一に充填される。
【００４０】
そして、ブローピン２２に形成された孔（図示省略）から閉じられた金型Ｋ，Ｋ内に空気が吹き込まれることにより、パリソン２４が金型Ｋの内面に転写され成形される。また、ブロー成形の際の空気の圧力によって、パリソン２４が流動し、凹溝１５の全体にパリソン２４が確実に充填される。
【００４１】
そして、ブローピン２２を支持台２１側から金型Ｋの外側に移動させ、金型Ｋを脱型することにより、樹脂ライナー２と口金部材３とが一体化された複合部材が形成される。
【００４２】
繊維強化樹脂層成形工程では、具体的な図示は省略するが、例えば、成形工程で成形された複合部材について、フィラメントワインディング法により、樹脂ライナー２の外周に、繊維強化樹脂層５を形成する。以上の工程によって、圧力容器１が形成される。
【００４３】
圧力容器１の製造方法は、前記した工程に限定されるものではない。例えば、金型Ｋ，Ｋの間にパリソン２４を供給した後に、パリソン２４の内部にブローピン２２によって口金部材３を配置してもよい。また、本実施形態では、ブロー成形によって製造したが、例えば、口金部材３を金型にインサートした後に、インジェクション成形、回転成形等で成形工程を行ってもよい。
【００４４】
以上説明した樹脂ライナー２と口金部材３と塗膜４とを備えた圧力容器の口金構造及び圧力容器の製造方法によれば、図２の（ｂ）に示すように、凹溝１５に樹脂ライナー２が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３との接触面積を大きくすることができるため、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を高めることができる。また、凹溝１５に樹脂ライナー２が充填されているため、例えば、口金部材３に図示しないバルブを締結する際に、口金部材３の中心軸の周りに作用するモーメントに対抗することができる。これにより、口金部材３にバルブを締結する際に、樹脂ライナー２と口金部材３とが分離するのを防ぐことができる。
【００４５】
また、本実施形態では、凹溝１５が、筒部１２の突出方向に沿って延設されているため、口金部材３の中心軸回りにモーメントが作用したとしても、樹脂ライナー２に対する口金部材３の回転をより効果的に規制することができる。具体的には、凹溝１５は、筒部１２の突出方向に沿って形成される側壁１５ｂ，１５ｃを有し、対向する側壁１５ｂ，１５ｃ間に連続して樹脂ライナー２が充填されているので、より効果的に回転を規制することができる。
【００４６】
また、凹溝１５は、本実施形態では、筒部１２の突出方向側が開放されているため、凹溝１５に溶融した樹脂を充填する際に、凹溝１５の開放側から空気を逃すことができる。必ずしも、凹溝１５の内部全体にわたって樹脂ライナー２が充填されている必要はないが、空気溜まりを無くすことにより、凹溝１５に対する樹脂ライナー２の充填率を高めることができるため、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性や口金部材３の回転規制の効果をより高めることができる。
【００４７】
また、口金部材３の外周面、具体的には、フランジ部１１の表面、筒部１２の基端部１３の表面及び凹溝１５の内面に予め粉体塗装で形成された塗膜４を設けておくことにより、樹脂ライナー２と口金部材３との結合性を飛躍的に向上させることができる。
【００４８】
また、ブロー成形で成形することにより、金型Ｋ，Ｋを閉じる際の押圧力と、ブロー成形の際の空気の圧力によって、凹溝１５に溶融した樹脂をより確実にかつ容易に充填することができる。
【００４９】
以上本発明の実施形態について説明したが本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、口金部材３に形成される凹溝１５は、前記した形態に限定されるものではなく、適宜設計変更が可能である。図５は、口金部材の変形例を示した斜視図であって、（ａ）は第一変形例を示し、（ｂ）は第二変形例を示す。図５の（ａ）に示す第一変形例に係る口金部材３Ａは、凹溝１５Ａが基端部１３の上側（筒部１２の突出方向側）のみに設けられている点で前記した実施形態と相違する。口金部材３Ａによっても、凹溝１５Ａに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ａとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ａの回転をより効果的に規制することができる。
【００５０】
また、図５の（ｂ）に示す第二変形例に係る口金部材３Ｂは、隣り合う凹溝１５Ｂが基端部１３の上側（筒部１２の突出方向側）と下側（フランジ部１１側）に交互に設けられている点で前記した実施形態と相違する。上側に形成された凹溝１５Ｂの上方側は開放されており、下側に形成された凹溝１５Ｂを構成する側壁は閉鎖されている。口金部材３Ｂによっても、凹溝１５Ｂに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｂとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｂの回転をより効果的に規制することができる。
【００５１】
また、図６の（ａ）に示す第三変形例に係る口金部材３Ｃは、凹溝１５Ｃが水平方向と鉛直方向の両方に延設されている点で他の形態と相違する。つまり、凹溝１５Ｃは、筒部１２の突出方向（注排方向）に沿って延設される鉛直部３１と、鉛直部３１に対して直交し、水平方向に沿って延設される水平部３２とを有する。鉛直部３１の上方は開放されている。水平部３２は、鉛直部３１に連続して水平方向（横方向）に延設されている。口金部材３Ｃによっても、凹溝１５Ｃに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｃとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｃの回転をより効果的に規制することができる。また、水平部３２に樹脂ライナー２が充填されることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｃの上下方向（注排方向）の移動を規制することができ、口金部材３Ｃが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。
【００５２】
また、図６の（ｂ）に示す第四変形例に係る口金部材３Ｄは、基端部１３に比較的大きな複数の凹溝１５Ｄが形成されている点で他の形態と相違する。凹溝１５Ｄは、側面視して略矩形に形成されており、鉛直方向に形成された凸部４１と水平方向に形成された凸部４２とで仕切られている。凸部４２は、基端部１３の高さ方向のやや下側に形成されている。このように、基端部１３の外周面において、凸部４１，４２の割合よりも凹溝１５Ｄの割合が大きくなるように形成してもよい。また、凸部４２を設けずに更に大きな凹溝となるようにしてもよい。
【００５３】
口金部材３Ｄによっても、凹溝１５Ｄに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｄとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｄの回転をより効果的に規制することができる。また、凸部４２を備えることにより、樹脂ライナー２に対する筒部１２の突出方向（注排方向）の移動を規制することができ、口金部材３Ｄが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。
【００５４】
また、図７に示す第五変形例に係る口金部材３Ｅは、鍔部５１が形成されている点で他の形態と相違する。鍔部５１は、筒部１２（基端部１３）から一定の厚みで、筒部１２の中心軸から離間する方向に張り出している。鍔部５１の外縁は、平面視円形状を呈する。基端部１３の外周面には、複数の凹溝１５Ｅが形成されている。凹溝１５Ｅの下側の側壁は鍔部５１の上面で形成されている。鍔部５１は、樹脂ライナー２を構成する樹脂によって完全に覆われる。鍔部５１は、第五変形例のように連続的に形成してもよいし、断続的に形成してもよい。
【００５５】
口金部材３Ｅによっても、凹溝１５Ｅに樹脂ライナー２を構成する樹脂が充填されることで、樹脂ライナー２と口金部材３Ｅとの結合性を高めることができ、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｅの回転をより効果的に規制することができる。また、鍔部５１を備えることにより、樹脂ライナー２に対する口金部材３Ｅの注排方向の移動を規制することができ、口金部材３Ｅが樹脂ライナー２から脱落するのを防ぐことができる。また、凹溝１５Ｅと鍔部５１とを両方設けることで、口金部材３Ｅと樹脂ライナー２との結合性を相乗的に高めることができる。
【００５６】
このように、第一変形例〜第五変形例であっても、成形工程の際に各凹溝への空気溜まりや、パリソンの欠損等の影響があったとしても、少なくとも各凹溝の側壁と樹脂とが接触することによりシールすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 圧力容器
２ 樹脂ライナー
２ａ 胴部
２ｂ 肩部
２ｃ 突出部
３ 口金部材
４ 塗膜
５ 繊維強化樹脂層
１１ フランジ部
１２ 筒部
１３ 基端部
１４ 先端部
１５ 凹溝
１５ａ 底面
１５ｂ 側壁
１５ｃ 側壁
１５ｄ 側壁
２１ 支持台
２２ ブローピン
２３ ダイス
２４ パリソン
Ｋ 金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の口金構造であって、
前記口金部材は、
環状のフランジ部と、
前記フランジ部の内周から前記樹脂ライナーの外方に突出した筒部と、
前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、
前記凹溝の少なくとも一部に前記樹脂ライナーが充填されていることを特徴とする圧力容器の口金構造。
【請求項２】
前記凹溝は、前記筒部の突出方向に沿って延設されているとともに、前記凹溝のうち前記筒部の突出方向側が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項３】
前記筒部の外周面に、前記筒部の中心軸から離間する方向に張り出した鍔部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項４】
前記口金部材の外周面に粉体塗装による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項５】
気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の製造方法であって、
前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、
金型に溶融した樹脂を供給する樹脂供給工程と、
前記口金部材と前記溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する成形工程と、を含み、
前記成形工程では、前記凹溝の少なくとも一部に前記溶融した樹脂を充填することを特徴とする圧力容器の製造方法。
【請求項６】
一対の前記金型の間に前記口金部材を配置する配置工程を含み、
前記樹脂供給工程では、一対の前記金型の間に溶融した樹脂を供給し、
前記成形工程では、一対の前記金型を閉じる際に、前記筒部の外側から溶融した樹脂を押圧して前記筒部の前記凹溝に溶融した樹脂を充填しつつ前記金型内に空気を吹き込んでブロー成形を行うことを特徴とする請求項５に記載の圧力容器の製造方法。
【請求項７】
前記凹溝は、前記筒部の突出方向側が開放されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の圧力容器の製造方法。
【請求項８】
前記成形工程を行う前に、前記口金部材の外周面に粉体塗装を行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の圧力容器の製造方法。
【請求項１】
気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、
前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の口金構造であって、
前記口金部材は、
環状のフランジ部と、
前記フランジ部の内周から前記樹脂ライナーの外方に突出した筒部と、
前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、
前記凹溝の少なくとも一部に前記樹脂ライナーが充填されていることを特徴とする圧力容器の口金構造。
【請求項２】
前記凹溝は、前記筒部の突出方向に沿って延設されているとともに、前記凹溝のうち前記筒部の突出方向側が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項３】
前記筒部の外周面に、前記筒部の中心軸から離間する方向に張り出した鍔部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項４】
前記口金部材の外周面に粉体塗装による塗膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の圧力容器の口金構造。
【請求項５】
気体又は液体を収容する中空の樹脂ライナーと、前記樹脂ライナーの外方に突出し、前記気体又は液体の注排口となる口金部材と、を有する圧力容器の製造方法であって、
前記口金部材は、環状のフランジ部と、前記フランジ部の内周から突出した筒部と、前記筒部の外周面に形成され前記樹脂ライナーに対する前記口金部材の回転を規制するための凹溝と、を有し、
金型に溶融した樹脂を供給する樹脂供給工程と、
前記口金部材と前記溶融した樹脂とを一体化させつつ成形する成形工程と、を含み、
前記成形工程では、前記凹溝の少なくとも一部に前記溶融した樹脂を充填することを特徴とする圧力容器の製造方法。
【請求項６】
一対の前記金型の間に前記口金部材を配置する配置工程を含み、
前記樹脂供給工程では、一対の前記金型の間に溶融した樹脂を供給し、
前記成形工程では、一対の前記金型を閉じる際に、前記筒部の外側から溶融した樹脂を押圧して前記筒部の前記凹溝に溶融した樹脂を充填しつつ前記金型内に空気を吹き込んでブロー成形を行うことを特徴とする請求項５に記載の圧力容器の製造方法。
【請求項７】
前記凹溝は、前記筒部の突出方向側が開放されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の圧力容器の製造方法。
【請求項８】
前記成形工程を行う前に、前記口金部材の外周面に粉体塗装を行うことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の圧力容器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１８９１０６（Ｐ２０１２−１８９１０６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６４６（Ｐ２０１１−５１６４６）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
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