封止構造体
【課題】無端のバックアップリングを用いても容易に組み付け可能な封止構造体を提供する。
【解決手段】充填室１２を有する充填室体１１と、充填室体１１と一体で形成された円筒状の口金部２０と、を有するタンク本体１０と、口金部２０に挿入される挿入部５１を有するバルブボディ５０と、口金部２０と挿入部５１との間に設けられたＯリング６０と、
Ｏリング６０の一方側に配置されると共にＯリング６０の移動を規制する無端の第１バックアップリング７０と、を備え、口金部２０の内周面には、径方向外向きに凹むことで、Ｏリング６０及び第１バックアップリング７０を収容する環状の収容溝２１が形成され、口金部２０は、充填室体１１と一体である第１円筒部３０と、軸方向において第１円筒部３０と着脱可能である第２円筒部４０とを備え、第２円筒部４０が第１円筒部３０から脱離した場合、収容溝２１は軸方向において分割され外部に臨む。
【解決手段】充填室１２を有する充填室体１１と、充填室体１１と一体で形成された円筒状の口金部２０と、を有するタンク本体１０と、口金部２０に挿入される挿入部５１を有するバルブボディ５０と、口金部２０と挿入部５１との間に設けられたＯリング６０と、
Ｏリング６０の一方側に配置されると共にＯリング６０の移動を規制する無端の第１バックアップリング７０と、を備え、口金部２０の内周面には、径方向外向きに凹むことで、Ｏリング６０及び第１バックアップリング７０を収容する環状の収容溝２１が形成され、口金部２０は、充填室体１１と一体である第１円筒部３０と、軸方向において第１円筒部３０と着脱可能である第２円筒部４０とを備え、第２円筒部４０が第１円筒部３０から脱離した場合、収容溝２１は軸方向において分割され外部に臨む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池車等の開発が急速に進められ、その航続距離を延ばす一手法として、燃料電池に水素（燃料ガス、流体）を供給する水素タンク（ガスタンク）の高圧化が図られている。このような水素タンクは、その外形が円柱状を呈しており、アルミニウム合金等で形成され、内部に水素が充填される充填室（タンク室）を有する充填室体を備えている。
【０００３】
そして、充填室体の一端側には、充填室体と一体で、円筒状の口金部（円筒体）が形成され、この口金部に円柱状のバルブボディ（挿入部材）が挿入、螺合される。すなわち、バルブボディの外周面と、口金部の内周面には、ねじ部（雄ねじ部、雌ねじ部）がそれぞれ形成される。そして、口金部とバルブボディとの間には、水素の漏洩を防止するための環状のＯリング（シールリング）が設けられる。なお、Ｏリングは一般にゴム製である。
【０００４】
ところが、充填室の圧力は水素の残量や温度に基づいて変動するため、Ｏリングが水素タンク（口金部）の軸方向において移動することになる。すなわち、水素の残量が多く充填室が高圧である場合、高圧の水素によってＯリングは軸方向外向きに押圧されることなり、一方、水素の残量が少なく充填室が低圧である場合、低圧の水素によってＯリングは軸方向内向きに吸引されることなる。なお、軸方向外向きは充填室から遠ざかる向きであり、軸方向内向きは充填室に近づく向きである。そして、このようにＯリングに作用する圧力が高圧から低圧に変動し、作用する力の向きが交番となることから、この圧力は交番圧力と称される。
【０００５】
しかしながら、このようにＯリングが軸方向に移動してしまうと、Ｏリングが本来存在すべきでない口金部とバルブボディとの間の極小隙間に食い込んで変形し、この変形によってＯリングの外周面に傷等が形成されてしまい、Ｏリングのシール性が低下してしまう。
【０００６】
そこで、軸方向においてＯリングの両側にバックアップリングをそれぞれ設け、この２つのバックアップリングによってＯリングの軸方向における移動を規制し、Ｏリングの食い込み・変形に伴う損傷を防止する技術が提案されている（特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５４３６１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、バックアップリング自体が充填室の圧力変動に伴って変形したのでは意味を成さないので、バックアップリングは、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム、軽金属等の硬質材料で形成される。したがって、バックアップリング自体は殆ど伸びず変形しないので、無端（エンドレス）のバックアップリングを、例えばバルブボディの外周面に環状で形成された収容溝への装着することは、非常に困難となる。
【０００９】
そこで、バックアップリングの一部を切断して有端とすることで、バックアップリングの組み付け性を改善することが考えられる。ところが、高圧がＯリングに作用すると、Ｏリングがバックアップリングの切断部分に食い込み、損傷してしまう虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、無端のバックアップリングを用いても容易に組み付け可能な封止構造体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】
【００１１】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、内部に流体が充填される充填室を有する充填室体と、前記充填室体と一体で形成された円筒状の円筒体と、を有する充填室構造体と、前記円筒体に挿入され外形が円柱状の挿入部を有する挿入部材と、前記円筒体と前記挿入部との間に設けられ、流体をシールするＯリングと、軸方向において前記Ｏリングの一方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制する無端の第１バックアップリングと、を備え、前記円筒体の内周面には、径方向外向きに凹むことで、前記Ｏリング及び前記第１バックアップリングを収容する環状の収容溝が形成され、前記円筒体は、前記充填室体と一体である第１円筒部と、軸方向において前記第１円筒部と着脱可能である第２円筒部とを備え、前記第２円筒部が前記第１円筒部から脱離した場合、前記収容溝は軸方向において分割され外部に臨むことを特徴とする封止構造体である。
【００１２】
このような構成によれば、第２円筒部が第１円筒部から脱離している場合、収容溝が軸方向において分割され外部に臨む。これにより、無端の第１バックアップリングを拡径／縮径等の変形させずに、軸方向に移動させることで、収容溝に容易に収容できる。つまり、殆ど伸びない・変形しない硬質材料からなる無端の第１バックアップリングも、軸方向において分割され外部に臨んでいる収容溝に容易に組み付けできる。なお、Ｏリングと第１バックアップリングとの組み付け順は、適宜に変更してよい。
【００１３】
次いで、第２円筒部を第１円筒部に装着することで、円筒体及び収容溝が構成されると共に、この収容溝にＯリング及び第１バックアップリングが収容された状態となり、軸方向においてＯリング及び第１バックアップリングが収容溝の溝幅（軸方向における幅）で規制される。
次いで、この円筒体の中空部に挿入部材の挿入部を挿入することにより、Ｏリングが円筒体と挿入部との間に設けられた状態になると共に、封止構造体が構成される。
【００１４】
そして、このような封止構造体によれば、円筒体と挿入部との間に設けられたＯリングが、流体を好適にシールする、つまり、充填室の流体が外部に漏れることはない。
【００１５】
また、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングが一方側に移動、つまり、一方側に寄ったとしても、Ｏリングは一方側に配置された第１バックアップリングに接触（当接）、つまり、バックアップ（規制）され、Ｏリングが円筒体と挿入部との隙間に食い込むことはない。これにより、Ｏリングが、大きく変形せず、また、その外周面が損傷することはなく、Ｏリングのシール性が低下することもない。
【００１６】
さらに、第１バックアップリングは無端であるので、Ｏリングがバックアップリングの切断部に食い込むこともなく、Ｏリングの外周面が損傷することもない。
【００１７】
また、前記封止構造体において、前記Ｏリングの他方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制し、かつ、前記収容溝に収容される無端の第２バックアップリングを備えることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、第２円筒部が第１円筒部から脱離している場合、第１バックアップリングと同様に、無端の第２バックアップリングを変形させずに、軸方向において外部に臨んでいる収容溝に容易に収容できる。
【００１９】
そして、各部品の組み付け後の封止構造体では、第２バックアップリングがＯリングの他方側に配置された状態、つまり、軸方向において、Ｏリングが第１バックアップリングと第２バックアップリングとで挟まれた状態となる。
【００２０】
したがって、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングが他方側に移動、つまり、他方側に寄ったとしても、Ｏリングは他方側に配置された第２バックアップリングに接触（当接）、つまり、バックアップ（規制）され、Ｏリングが円筒体と挿入部との隙間に食い込むことはない。これにより、Ｏリングが、大きく変形せず、また、その外周面が損傷することはなく、Ｏリングのシール性が低下することもない。
すなわち、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングに交番圧力が作用したとしても、Ｏリングは、その両側に配置された第１バックアップリング及び第２バックアップリングによって、好適にバックアップ（規制）される。
【００２１】
また、第２バックアップリングは無端であるので、Ｏリングがバックアップリングの切断部に食い込むこともなく、Ｏリングの外周面が損傷することもない。
【００２２】
また、前記封止構造体において、前記第１円筒部は、前記挿入部の外径に対応した第１中空部と、前記第１中空部に連続すると共に前記第１中空部よりも大径で、前記第２円筒部の外径に対応した第２中空部と、を備え、前記第２中空部を囲む前記第１円筒部の内周面と前記第２円筒部の外周面とに、前記第１円筒部と前記第２円筒部とを螺合させるねじ部が形成されており、径方向において、前記ねじ部は前記収容溝よりも外側に配置されていることが好ましい。
【００２３】
このような構成によれば、第２中空部を囲む第１円筒部の内周面と第２円筒部の外周面とにそれぞれ形成され、第１円筒部と第２円筒部とを螺合させるねじ部によって、第１円筒部に対して第２円筒部を、容易に着脱（装着／脱離）できる。
【００２４】
そして、第２中空部は、第２円筒部の外径に対応すると共に、挿入部の外径に対応した第１中空部よりも大径であり、径方向において、ねじ部は収容溝よりも外側に配置されているので、ねじ部の周方向長さは、収容溝の周方向長さよりも長くなる。
【００２５】
これにより、第１円筒部に第２円筒部を螺合した場合において、軸方向において第１円筒部と第２円筒部とが離間せず、その螺合位置で保持する力、つまり、軸方向における第１円筒部と第２円筒部との組み付け強度は、径方向においてねじ部が収容溝よりも内側（中心軸側）に配置された構成に対して、大きくなる。すなわち、充填室の流体が大きく圧力変動したとしても、軸方向において第１円筒部と第２円筒部とが離間し難くなる。したがって、ねじ部の軸方向長さを短くでき、つまり、ねじ部におけるピッチ数を少なくすることもできる。また、ねじ部の軸方向長さを短くすれば、第１円筒部や第２円筒部の軸方向長さも短くできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無端のバックアップリングを用いても容易に組み付け可能な封止構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る封止構造体の側断面図である。
【図２】本実施形態に係る封止構造体の側断面図であり、バルブボディ等を省略して記載している。
【図３】本実施形態に係る封止構造体の分解図である。
【図４】比較例に係る封止構造体の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
ここでは、封止構造体を、水素（流体）が高圧で充填される水素タンクの口金部（ネック部）の構造に適用した場合を例示する。このような水素タンクは、例えば、燃料電池車に横置きで搭載され、燃料電池への水素供給源を構成する。ただし、使用形態はこれに限定されることはなく、例えば、定置型の燃料電池への水素供給源を構成する形態もある。
【００２９】
≪封止構造体の構成≫
図１に示すように、封止構造体１は、水素タンクの一部を構成すると共に、タンク本体１０（充填室構造体）と、円柱状のバルブボディ５０（挿入部材）と、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０と、第２バックアップリング８０と、を備えている。
なお、水素タンクは、これらの他、タンク本体１０の後記する充填室体１１の外周面上に形成された補強層（図示しない）を備えている。補強層は、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等の繊維強化プラスチックで形成される。
【００３０】
＜タンク本体＞
タンク本体１０は、例えばアルミニウム合金等の金属製であって、ライナーとも称される部品である。タンク本体１０は、その外形が円柱状であって内部に充填室１２（タンク室）を有する殻状の充填室体１１と、充填室体１１の一端部に充填室体１１と一体で形成された円筒状の口金部２０（円筒体）と、を備えている。
【００３１】
＜タンク本体−口金部＞
口金部２０は、略円筒状を呈しており、充填室体１１と一体で形成され充填室体１１の一端部から軸方向外側に延びる円筒状の第１円筒部３０と、軸方向において第１円筒部３０と着脱可能である円筒状の第２円筒部４０とを備えている。すなわち、口金部２０は、軸方向において、分割面Ｄで第１円筒部３０と第２円筒部４０とに分割可能な分割構造となっている。
なお、軸方向は円柱状を呈する水素タンクの長手方向に、軸方向外側は外部側（図１の右側）に、軸方向内側は充填室１２側（図１の左側）に、それぞれ対応している。
【００３２】
口金部２０の内周面には、径方向外向きに凹んだ環状の収容溝２１が形成されている（図２参照）。収容溝２１は、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０と、第２バックアップリング８０とを収容する溝である。
【００３３】
収容溝２１は、軸方向において、分割面Ｄを跨ぐように、つまり、第１円筒部３０と第２円筒部４０とを跨ぐように配置されている。そして、第２円筒部４０が第１円筒部３０から脱離した場合、収容溝２１も軸方向において第１半溝２２と第２半溝２３とに分割されるようになっている（図３参照）。第１半溝２２は第１円筒部３０に形成され、第２半溝２３は第２円筒部４０に形成されている。そして、第２円筒部４０が取り外された状態において、第１半溝２２は外部に臨むようになっている。
【００３４】
収容溝２１の溝幅は、第１バックアップリング７０の軸方向内側と、第２バックアップリング８０の軸方向外側とに、それぞれ隙間が形成される程度に構成されている。
【００３５】
収容溝２１の底面は、軸方向と平行な第１底面２１ａと、第１底面２１ａの軸方向内側に連続した第２底面２１ｂと、第１底面２１ａの軸方向外側に連続した第３底面２１ｃと、から構成されている（図２参照）。
第１底面２１ａは、Ｏリング６０の外周面と密着する面である。
【００３６】
第２底面２１ｂは、第１底面２１ａに向かうにつれて、溝深さが大きくなるように傾斜したテーパ面である。そして、第２底面２１ｂには、第１バックアップリング７０のテーパ状である外周面７１（図３参照）が当接している。これにより、水素の放出により充填室１２の圧力が低下し、Ｏリング６０及び第１バックアップリング７０に軸方向内向き（図１の左向き）の圧力が作用した場合、第１バックアップリング７０が第２底面２１ｂと後記する挿入部５１の外周面５４とで径方向において圧縮され、第２底面２１ｂ等とさらに密着することになる。したがって、Ｏリング６０が、第１バックアップリング７０と第２底面２１ｂ又は外周面５４との隙間に食い込むことはない。
【００３７】
第３底面２１ｃは、第１底面２１ａに向かうにつれて、溝深さが大きくなるように傾斜したテーパ面である。そして、第３底面２１ｃには、第２バックアップリング８０のテーパ状である外周面８１（図３参照）が当接している。これにより、水素の充填により充填室１２の圧力が上昇し、Ｏリング６０及び第２バックアップリング８０に軸方向外向き（図１の右向き）の圧力が作用した場合、第２バックアップリング８０が第３底面２１ｃと挿入部５１の外周面５４とで径方向において圧縮され、第３底面２１ｃ等とさらに密着することになる。したがって、Ｏリング６０が、第２バックアップリング８０と第３底面２１ｃ又は外周面５４との隙間に食い込むことはない。
【００３８】
ここで、前記した分割面Ｄは、軸方向において、第１底面２１ａと第３底面２１ｃとの境界位置に配置されている。そして、Ｏリング６０から径方向外向きの力を受ける第１底面２１ａの径方向外側には、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が配置されておらず、第１円筒部３０の肉厚部分のみが存在している（図２参照）。これにより、Ｏリング６０からの径方向外向きの力が、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５に作用することはない。よって、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が変形し難くなり、第２円筒部４０が装着不能／脱離不能となり難くなっている。
【００３９】
＜タンク本体−口金部−第１円筒部＞
第１円筒部３０は、前記したように円筒状であって、充填室１２に連通する第１中空部３１と、第１中空部３１の軸方向外側に連続し第１中空部３１よりも大径の第２中空部３２と、を備えている（図３参照）。すなわち、第１円筒部３０の内周面は段違いとなっており、第１中空部３１を囲む第１内周面３３と、第２中空部３２を囲む第２内周面３４が形成されている。
【００４０】
第１中空部３１は、バルブボディ５０の後記する挿入部５１の外径に対応しており、挿入部５１が挿入されている。第２中空部３２は、第２円筒部４０の外径に対応している。
【００４１】
第１内周面３３の軸方向外側には、第１半溝２２が形成されている。
第２内周面３４には、その途中から第１円筒部３０の開口に向かって、雌ねじ部３５が形成されている。雌ねじ部３５は、第２円筒部４０の雄ねじ部４２と、バルブボディ５０の雄ねじ部５３と螺合する溝である（図１参照）。
【００４２】
＜タンク本体−口金部−第２円筒部＞
第２円筒部４０は、第１円筒部３０に装着されることで、口金部２０の一部を構成する円筒状の部品である。
【００４３】
第２円筒部４０の中空部４１（図２参照）は、第１円筒部３０の第１中空部３１と同様に、バルブボディ５０の後記する挿入部５１の外径に対応しており、挿入部５１が挿入されている。
【００４４】
第２円筒部４０の外周面の軸方向外側には雄ねじ部４２が形成されている。雄ねじ部４２は第１円筒部３０の雌ねじ部３５と螺合しており、第２円筒部４０は第１円筒部３０に直接固定されている。
【００４５】
ここで、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５は、径方向において、収容溝２１よりも外側に配置されており、第１円筒部３０と第２円筒部４０との組み付け径φ１は、図４に示す構造の組み付け径φ２よりも大きくなっている。
【００４６】
これにより、軸方向において、第１円筒部３０と第２円筒部４０との組み付け強度は、図４に示す挿入部１５１と基部１５２との組み付け強度よりも大きくなっている。したがって、例えば、水素の充填により充填室１２が高圧になっても、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が変形し難くなり、第２円筒部４０が軸方向外側に移動し難くなる。よって、充填室１２における最大充填圧力を高めることが可能となる。ゆえに、水素タンクが燃料電池車に搭載された構成である場合、燃料電池車の航続距離が長くなる。
【００４７】
なお、図４の構成は、全体太さが図１の挿入部５１と同等であるバルブボディ１５０の外周面に、径方向内向きに凹む収容溝１２１を形成すると共に、バルブボディ１５０を挿入部１５１と基部１５２とに分割可能構成としたものである。挿入部１５１の軸方向外側端には外周面に雄ねじ部を有するねじ１５１ａが形成されており、基部１５２の軸方向内側端には内周面に雌ねじ部を有し、ねじ１５１ａと螺合するねじ穴１５２ａが形成されている。そして、ねじ１５１ａの外径及びねじ穴１５２ａの内径が、組み付け径φ２に対応している。
【００４８】
＜バルブボディ＞
バルブボディ５０は、概ね、段違いの外周面を有する円柱状を呈している。
ここでは、バルブボディ５０は、簡単に説明するため、図１に示すように、中実である構成を例示しているが、実際には、バルブボディ５０は、例えば、特開２０１１−１４９５０２号公報に記載されるように、開くことで充填室１２の水素を外部（燃料電池等）に放出する電磁弁の一部を構成する。この場合、バルブボディ５０内には、充填室１２と外部とを連通し水素を放出するための放出流路が形成され、挿入部５１の充填室１２側に、前記放出流路の充填室１２側開口を開閉する弁体、弁体を軸方向に往復運動させるプランジャ及びソレノイド等が配置される。
その他、バルブボディ５０内に、水素を充填するための充填流路や、所定圧力以上となった場合に水素を外部に放出するためのリリーフ用流路が形成される場合もある。
【００４９】
このようなバルブボディ５０は、小径の円柱状を呈する挿入部５１と、挿入部５１の軸方向外側に連続的に形成された基部５２と、を備えている。
【００５０】
＜バルブボディ−挿入部＞
挿入部５１は、第１円筒部３０の第１中空部３１と、第２円筒部４０の中空部４１とに挿入されている。
【００５１】
＜バルブボディ−基部＞
基部５２は、挿入部５１よりも大径の円柱状を呈しており、その外周面の充填室１２側には、雄ねじ部５３が形成されている。雄ねじ部５３は、前記した第１円筒部３０の雌ねじ部３５に螺合している。
【００５２】
＜Ｏリング＞
Ｏリング６０は、環状を呈しており、ゴム等の弾性材料から形成されている。
Ｏリング６０は、口金部２０（第１円筒部３０）と挿入部５１との間であって、収容溝２１に収容されている。Ｏリング６０は、径方向において、収容溝２１の第１底面２１ａと挿入部５１の外周面５４とで圧縮され変形している。これにより、Ｏリング６０のシール機能が良好に発揮され、水素が外部に漏れないようになっている。
【００５３】
＜第１、第２バックアップリング＞
第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、口金部２０と挿入部５１との極小隙間へのＯリング６０の食い込みを防止するため、軸方向におけるＯリング６０の移動を規制するリングである。第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム、軽金属等の硬質材料で形成されており、充填室１２の圧力が変動し交番圧力が作用したとしても、バックアップリング自体が変形しないようになっている。第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、周方向において切断されておらず、無端（エンドレス）である。
【００５４】
第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、収容溝２１に収容されている。詳細には、第１バックアップリング７０は、Ｏリング６０の軸方向内側（一方側、図１の左側）に配置されており、第２バックアップリング８０は、Ｏリング６０の軸方向外側（他方側、図１の右側）に配置されている。すなわち、軸方向において、Ｏリング６０は、第１バックアップリング７０と第２バックアップリング８０とで挟まれている。
【００５５】
これにより、水素の充填により充填室１２の圧力が上昇したり、水素の放出により水素の圧力が低下したりして、Ｏリング６０が、図１の左右に移動したとしても、つまり、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が第１バックアップリング７０又は第２バックアップリング８０で移動規制されるようになっている。したがって、Ｏリング６０が、前記した隙間に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。
【００５６】
また、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、前記したように無端（エンドレス）であり、周方向において切断部分を有さない。これにより、充填室１２の圧力が変動し、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が前記切断部分に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。
【００５７】
≪封止構造体の効果≫
このような封止構造体１によれば、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０が、無端（エンドレス）であり、周方向において切断部分を有さないので、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が前記切断部分に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。これにより、Ｏリング６０によって、水素を好適に封止（シール）できる。
【００５８】
≪封止構造体の組み付け≫
次に、封止構造体１の組み付け手順を説明する。
【００５９】
図３に示すように、第２円筒部４０を第１円筒部３０から取り外した状態では、収容溝２１は軸方向において第１半溝２２と第２半溝２３とに分割され、第１円筒部３０の第１半溝２２は、軸方向において外部に臨んだ状態であり、軸方向において外部に開放している。
【００６０】
次いで、このように外部に臨む第１半溝２２に、軸方向において充填室１２側から、第１バックアップリング７０、Ｏリング６０、第２バックアップリング８０を収容する。この場合において、第１半溝２２は外部に臨んでいるので、硬質材料で形成された無端の第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０を変形等させずに、第１半溝２２に容易に収容できる。
【００６１】
なお、第２バックアップリング８０等の径方向における位置ずれを防止するために、第１円筒部３０の第１中空部３１に挿入部５１と同等の太さである円柱状のガイド体を挿入してもよい。この場合、ガイド体は第２円筒部４０の装着後に取り外せばよい。
その他、第２バックアップリング８０は、第１半溝２２でなく、第２円筒部４０の第２半溝２３に収容する構成としてもよい。
【００６２】
次いで、雄ねじ部４２を雌ねじ部３５に合わせて、第２円筒部４０を回転させ、第２円筒部４０を第１円筒部３０に螺合し、第２円筒部４０を第１円筒部３０に装着する。そうすると、第１半溝２２と第２半溝２３とが軸方向において合体し、収容溝２１が構成される。これと同時に、この収容溝２１に、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０とが収容された状態となる。そして、軸方向において、第１円筒部３０の第１中空部３１、第１バックアップリング７０の中空部、Ｏリング６０の中空部、第２バックアップリング８０の中空部、第２円筒部４０の中空部４１が、連続した状態となる。
【００６３】
次いで、バルブボディ５０の挿入部５１を第２円筒部４０の中空部４１等に挿入しながら、雄ねじ部５３を雌ねじ部３５に合わせて、バルブボディ５０を回転させ、バルブボディ５０を第１円筒部３０に螺合し、バルブボディ５０を第１円筒部３０に装着する。
そうすると、各部品の組み付けは完了し、封止構造体１を得る。
【００６４】
≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更できる。
【００６５】
前記した実施形態では、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０の両方を備える構成を例示したが、その他に例えば、片方のみを備える構成としてもよい。
【００６６】
前記した実施形態では、第２円筒部４０はその外周面に雄ねじ部４２を備える構成を例示したが、その他に例えば、雄ねじ部４２を備えない構成でもよい。このような構成としても、第２円筒部４０は、第１円筒部３０に螺合したバルブボディ５０の基部５２によって軸方向において規制される。
【００６７】
前記した実施形態では、充填される流体が水素（気体）である構成を例示したが、その他の種類の気体（ＣＮＧガス等）や、液体でもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 封止構造体
１０ タンク本体（充填室構造体）
１１ 充填室体
１２ 充填室
２０ 口金部（円筒体）
２１ 収容溝
２２ 第１半溝
２３ 第２半溝
３０ 第１円筒部
３１ 第１中空部
３２ 第２中空部
３５ 雌ねじ部
４０ 第２円筒部
４２ 雄ねじ部
５０ バルブボディ（挿入部材）
５１ 挿入部
５３ 雄ねじ部
６０ Ｏリング
７０ 第１バックアップリング
８０ 第２バックアップリング
Ｄ 分割面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池車等の開発が急速に進められ、その航続距離を延ばす一手法として、燃料電池に水素（燃料ガス、流体）を供給する水素タンク（ガスタンク）の高圧化が図られている。このような水素タンクは、その外形が円柱状を呈しており、アルミニウム合金等で形成され、内部に水素が充填される充填室（タンク室）を有する充填室体を備えている。
【０００３】
そして、充填室体の一端側には、充填室体と一体で、円筒状の口金部（円筒体）が形成され、この口金部に円柱状のバルブボディ（挿入部材）が挿入、螺合される。すなわち、バルブボディの外周面と、口金部の内周面には、ねじ部（雄ねじ部、雌ねじ部）がそれぞれ形成される。そして、口金部とバルブボディとの間には、水素の漏洩を防止するための環状のＯリング（シールリング）が設けられる。なお、Ｏリングは一般にゴム製である。
【０００４】
ところが、充填室の圧力は水素の残量や温度に基づいて変動するため、Ｏリングが水素タンク（口金部）の軸方向において移動することになる。すなわち、水素の残量が多く充填室が高圧である場合、高圧の水素によってＯリングは軸方向外向きに押圧されることなり、一方、水素の残量が少なく充填室が低圧である場合、低圧の水素によってＯリングは軸方向内向きに吸引されることなる。なお、軸方向外向きは充填室から遠ざかる向きであり、軸方向内向きは充填室に近づく向きである。そして、このようにＯリングに作用する圧力が高圧から低圧に変動し、作用する力の向きが交番となることから、この圧力は交番圧力と称される。
【０００５】
しかしながら、このようにＯリングが軸方向に移動してしまうと、Ｏリングが本来存在すべきでない口金部とバルブボディとの間の極小隙間に食い込んで変形し、この変形によってＯリングの外周面に傷等が形成されてしまい、Ｏリングのシール性が低下してしまう。
【０００６】
そこで、軸方向においてＯリングの両側にバックアップリングをそれぞれ設け、この２つのバックアップリングによってＯリングの軸方向における移動を規制し、Ｏリングの食い込み・変形に伴う損傷を防止する技術が提案されている（特許文献１〜２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５４３６１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、バックアップリング自体が充填室の圧力変動に伴って変形したのでは意味を成さないので、バックアップリングは、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム、軽金属等の硬質材料で形成される。したがって、バックアップリング自体は殆ど伸びず変形しないので、無端（エンドレス）のバックアップリングを、例えばバルブボディの外周面に環状で形成された収容溝への装着することは、非常に困難となる。
【０００９】
そこで、バックアップリングの一部を切断して有端とすることで、バックアップリングの組み付け性を改善することが考えられる。ところが、高圧がＯリングに作用すると、Ｏリングがバックアップリングの切断部分に食い込み、損傷してしまう虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、無端のバックアップリングを用いても容易に組み付け可能な封止構造体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】
【００１１】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、内部に流体が充填される充填室を有する充填室体と、前記充填室体と一体で形成された円筒状の円筒体と、を有する充填室構造体と、前記円筒体に挿入され外形が円柱状の挿入部を有する挿入部材と、前記円筒体と前記挿入部との間に設けられ、流体をシールするＯリングと、軸方向において前記Ｏリングの一方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制する無端の第１バックアップリングと、を備え、前記円筒体の内周面には、径方向外向きに凹むことで、前記Ｏリング及び前記第１バックアップリングを収容する環状の収容溝が形成され、前記円筒体は、前記充填室体と一体である第１円筒部と、軸方向において前記第１円筒部と着脱可能である第２円筒部とを備え、前記第２円筒部が前記第１円筒部から脱離した場合、前記収容溝は軸方向において分割され外部に臨むことを特徴とする封止構造体である。
【００１２】
このような構成によれば、第２円筒部が第１円筒部から脱離している場合、収容溝が軸方向において分割され外部に臨む。これにより、無端の第１バックアップリングを拡径／縮径等の変形させずに、軸方向に移動させることで、収容溝に容易に収容できる。つまり、殆ど伸びない・変形しない硬質材料からなる無端の第１バックアップリングも、軸方向において分割され外部に臨んでいる収容溝に容易に組み付けできる。なお、Ｏリングと第１バックアップリングとの組み付け順は、適宜に変更してよい。
【００１３】
次いで、第２円筒部を第１円筒部に装着することで、円筒体及び収容溝が構成されると共に、この収容溝にＯリング及び第１バックアップリングが収容された状態となり、軸方向においてＯリング及び第１バックアップリングが収容溝の溝幅（軸方向における幅）で規制される。
次いで、この円筒体の中空部に挿入部材の挿入部を挿入することにより、Ｏリングが円筒体と挿入部との間に設けられた状態になると共に、封止構造体が構成される。
【００１４】
そして、このような封止構造体によれば、円筒体と挿入部との間に設けられたＯリングが、流体を好適にシールする、つまり、充填室の流体が外部に漏れることはない。
【００１５】
また、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングが一方側に移動、つまり、一方側に寄ったとしても、Ｏリングは一方側に配置された第１バックアップリングに接触（当接）、つまり、バックアップ（規制）され、Ｏリングが円筒体と挿入部との隙間に食い込むことはない。これにより、Ｏリングが、大きく変形せず、また、その外周面が損傷することはなく、Ｏリングのシール性が低下することもない。
【００１６】
さらに、第１バックアップリングは無端であるので、Ｏリングがバックアップリングの切断部に食い込むこともなく、Ｏリングの外周面が損傷することもない。
【００１７】
また、前記封止構造体において、前記Ｏリングの他方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制し、かつ、前記収容溝に収容される無端の第２バックアップリングを備えることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、第２円筒部が第１円筒部から脱離している場合、第１バックアップリングと同様に、無端の第２バックアップリングを変形させずに、軸方向において外部に臨んでいる収容溝に容易に収容できる。
【００１９】
そして、各部品の組み付け後の封止構造体では、第２バックアップリングがＯリングの他方側に配置された状態、つまり、軸方向において、Ｏリングが第１バックアップリングと第２バックアップリングとで挟まれた状態となる。
【００２０】
したがって、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングが他方側に移動、つまり、他方側に寄ったとしても、Ｏリングは他方側に配置された第２バックアップリングに接触（当接）、つまり、バックアップ（規制）され、Ｏリングが円筒体と挿入部との隙間に食い込むことはない。これにより、Ｏリングが、大きく変形せず、また、その外周面が損傷することはなく、Ｏリングのシール性が低下することもない。
すなわち、充填室のおける流体の圧力変動により、Ｏリングに交番圧力が作用したとしても、Ｏリングは、その両側に配置された第１バックアップリング及び第２バックアップリングによって、好適にバックアップ（規制）される。
【００２１】
また、第２バックアップリングは無端であるので、Ｏリングがバックアップリングの切断部に食い込むこともなく、Ｏリングの外周面が損傷することもない。
【００２２】
また、前記封止構造体において、前記第１円筒部は、前記挿入部の外径に対応した第１中空部と、前記第１中空部に連続すると共に前記第１中空部よりも大径で、前記第２円筒部の外径に対応した第２中空部と、を備え、前記第２中空部を囲む前記第１円筒部の内周面と前記第２円筒部の外周面とに、前記第１円筒部と前記第２円筒部とを螺合させるねじ部が形成されており、径方向において、前記ねじ部は前記収容溝よりも外側に配置されていることが好ましい。
【００２３】
このような構成によれば、第２中空部を囲む第１円筒部の内周面と第２円筒部の外周面とにそれぞれ形成され、第１円筒部と第２円筒部とを螺合させるねじ部によって、第１円筒部に対して第２円筒部を、容易に着脱（装着／脱離）できる。
【００２４】
そして、第２中空部は、第２円筒部の外径に対応すると共に、挿入部の外径に対応した第１中空部よりも大径であり、径方向において、ねじ部は収容溝よりも外側に配置されているので、ねじ部の周方向長さは、収容溝の周方向長さよりも長くなる。
【００２５】
これにより、第１円筒部に第２円筒部を螺合した場合において、軸方向において第１円筒部と第２円筒部とが離間せず、その螺合位置で保持する力、つまり、軸方向における第１円筒部と第２円筒部との組み付け強度は、径方向においてねじ部が収容溝よりも内側（中心軸側）に配置された構成に対して、大きくなる。すなわち、充填室の流体が大きく圧力変動したとしても、軸方向において第１円筒部と第２円筒部とが離間し難くなる。したがって、ねじ部の軸方向長さを短くでき、つまり、ねじ部におけるピッチ数を少なくすることもできる。また、ねじ部の軸方向長さを短くすれば、第１円筒部や第２円筒部の軸方向長さも短くできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、無端のバックアップリングを用いても容易に組み付け可能な封止構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る封止構造体の側断面図である。
【図２】本実施形態に係る封止構造体の側断面図であり、バルブボディ等を省略して記載している。
【図３】本実施形態に係る封止構造体の分解図である。
【図４】比較例に係る封止構造体の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
ここでは、封止構造体を、水素（流体）が高圧で充填される水素タンクの口金部（ネック部）の構造に適用した場合を例示する。このような水素タンクは、例えば、燃料電池車に横置きで搭載され、燃料電池への水素供給源を構成する。ただし、使用形態はこれに限定されることはなく、例えば、定置型の燃料電池への水素供給源を構成する形態もある。
【００２９】
≪封止構造体の構成≫
図１に示すように、封止構造体１は、水素タンクの一部を構成すると共に、タンク本体１０（充填室構造体）と、円柱状のバルブボディ５０（挿入部材）と、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０と、第２バックアップリング８０と、を備えている。
なお、水素タンクは、これらの他、タンク本体１０の後記する充填室体１１の外周面上に形成された補強層（図示しない）を備えている。補強層は、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等の繊維強化プラスチックで形成される。
【００３０】
＜タンク本体＞
タンク本体１０は、例えばアルミニウム合金等の金属製であって、ライナーとも称される部品である。タンク本体１０は、その外形が円柱状であって内部に充填室１２（タンク室）を有する殻状の充填室体１１と、充填室体１１の一端部に充填室体１１と一体で形成された円筒状の口金部２０（円筒体）と、を備えている。
【００３１】
＜タンク本体−口金部＞
口金部２０は、略円筒状を呈しており、充填室体１１と一体で形成され充填室体１１の一端部から軸方向外側に延びる円筒状の第１円筒部３０と、軸方向において第１円筒部３０と着脱可能である円筒状の第２円筒部４０とを備えている。すなわち、口金部２０は、軸方向において、分割面Ｄで第１円筒部３０と第２円筒部４０とに分割可能な分割構造となっている。
なお、軸方向は円柱状を呈する水素タンクの長手方向に、軸方向外側は外部側（図１の右側）に、軸方向内側は充填室１２側（図１の左側）に、それぞれ対応している。
【００３２】
口金部２０の内周面には、径方向外向きに凹んだ環状の収容溝２１が形成されている（図２参照）。収容溝２１は、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０と、第２バックアップリング８０とを収容する溝である。
【００３３】
収容溝２１は、軸方向において、分割面Ｄを跨ぐように、つまり、第１円筒部３０と第２円筒部４０とを跨ぐように配置されている。そして、第２円筒部４０が第１円筒部３０から脱離した場合、収容溝２１も軸方向において第１半溝２２と第２半溝２３とに分割されるようになっている（図３参照）。第１半溝２２は第１円筒部３０に形成され、第２半溝２３は第２円筒部４０に形成されている。そして、第２円筒部４０が取り外された状態において、第１半溝２２は外部に臨むようになっている。
【００３４】
収容溝２１の溝幅は、第１バックアップリング７０の軸方向内側と、第２バックアップリング８０の軸方向外側とに、それぞれ隙間が形成される程度に構成されている。
【００３５】
収容溝２１の底面は、軸方向と平行な第１底面２１ａと、第１底面２１ａの軸方向内側に連続した第２底面２１ｂと、第１底面２１ａの軸方向外側に連続した第３底面２１ｃと、から構成されている（図２参照）。
第１底面２１ａは、Ｏリング６０の外周面と密着する面である。
【００３６】
第２底面２１ｂは、第１底面２１ａに向かうにつれて、溝深さが大きくなるように傾斜したテーパ面である。そして、第２底面２１ｂには、第１バックアップリング７０のテーパ状である外周面７１（図３参照）が当接している。これにより、水素の放出により充填室１２の圧力が低下し、Ｏリング６０及び第１バックアップリング７０に軸方向内向き（図１の左向き）の圧力が作用した場合、第１バックアップリング７０が第２底面２１ｂと後記する挿入部５１の外周面５４とで径方向において圧縮され、第２底面２１ｂ等とさらに密着することになる。したがって、Ｏリング６０が、第１バックアップリング７０と第２底面２１ｂ又は外周面５４との隙間に食い込むことはない。
【００３７】
第３底面２１ｃは、第１底面２１ａに向かうにつれて、溝深さが大きくなるように傾斜したテーパ面である。そして、第３底面２１ｃには、第２バックアップリング８０のテーパ状である外周面８１（図３参照）が当接している。これにより、水素の充填により充填室１２の圧力が上昇し、Ｏリング６０及び第２バックアップリング８０に軸方向外向き（図１の右向き）の圧力が作用した場合、第２バックアップリング８０が第３底面２１ｃと挿入部５１の外周面５４とで径方向において圧縮され、第３底面２１ｃ等とさらに密着することになる。したがって、Ｏリング６０が、第２バックアップリング８０と第３底面２１ｃ又は外周面５４との隙間に食い込むことはない。
【００３８】
ここで、前記した分割面Ｄは、軸方向において、第１底面２１ａと第３底面２１ｃとの境界位置に配置されている。そして、Ｏリング６０から径方向外向きの力を受ける第１底面２１ａの径方向外側には、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が配置されておらず、第１円筒部３０の肉厚部分のみが存在している（図２参照）。これにより、Ｏリング６０からの径方向外向きの力が、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５に作用することはない。よって、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が変形し難くなり、第２円筒部４０が装着不能／脱離不能となり難くなっている。
【００３９】
＜タンク本体−口金部−第１円筒部＞
第１円筒部３０は、前記したように円筒状であって、充填室１２に連通する第１中空部３１と、第１中空部３１の軸方向外側に連続し第１中空部３１よりも大径の第２中空部３２と、を備えている（図３参照）。すなわち、第１円筒部３０の内周面は段違いとなっており、第１中空部３１を囲む第１内周面３３と、第２中空部３２を囲む第２内周面３４が形成されている。
【００４０】
第１中空部３１は、バルブボディ５０の後記する挿入部５１の外径に対応しており、挿入部５１が挿入されている。第２中空部３２は、第２円筒部４０の外径に対応している。
【００４１】
第１内周面３３の軸方向外側には、第１半溝２２が形成されている。
第２内周面３４には、その途中から第１円筒部３０の開口に向かって、雌ねじ部３５が形成されている。雌ねじ部３５は、第２円筒部４０の雄ねじ部４２と、バルブボディ５０の雄ねじ部５３と螺合する溝である（図１参照）。
【００４２】
＜タンク本体−口金部−第２円筒部＞
第２円筒部４０は、第１円筒部３０に装着されることで、口金部２０の一部を構成する円筒状の部品である。
【００４３】
第２円筒部４０の中空部４１（図２参照）は、第１円筒部３０の第１中空部３１と同様に、バルブボディ５０の後記する挿入部５１の外径に対応しており、挿入部５１が挿入されている。
【００４４】
第２円筒部４０の外周面の軸方向外側には雄ねじ部４２が形成されている。雄ねじ部４２は第１円筒部３０の雌ねじ部３５と螺合しており、第２円筒部４０は第１円筒部３０に直接固定されている。
【００４５】
ここで、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５は、径方向において、収容溝２１よりも外側に配置されており、第１円筒部３０と第２円筒部４０との組み付け径φ１は、図４に示す構造の組み付け径φ２よりも大きくなっている。
【００４６】
これにより、軸方向において、第１円筒部３０と第２円筒部４０との組み付け強度は、図４に示す挿入部１５１と基部１５２との組み付け強度よりも大きくなっている。したがって、例えば、水素の充填により充填室１２が高圧になっても、雄ねじ部４２及び雌ねじ部３５が変形し難くなり、第２円筒部４０が軸方向外側に移動し難くなる。よって、充填室１２における最大充填圧力を高めることが可能となる。ゆえに、水素タンクが燃料電池車に搭載された構成である場合、燃料電池車の航続距離が長くなる。
【００４７】
なお、図４の構成は、全体太さが図１の挿入部５１と同等であるバルブボディ１５０の外周面に、径方向内向きに凹む収容溝１２１を形成すると共に、バルブボディ１５０を挿入部１５１と基部１５２とに分割可能構成としたものである。挿入部１５１の軸方向外側端には外周面に雄ねじ部を有するねじ１５１ａが形成されており、基部１５２の軸方向内側端には内周面に雌ねじ部を有し、ねじ１５１ａと螺合するねじ穴１５２ａが形成されている。そして、ねじ１５１ａの外径及びねじ穴１５２ａの内径が、組み付け径φ２に対応している。
【００４８】
＜バルブボディ＞
バルブボディ５０は、概ね、段違いの外周面を有する円柱状を呈している。
ここでは、バルブボディ５０は、簡単に説明するため、図１に示すように、中実である構成を例示しているが、実際には、バルブボディ５０は、例えば、特開２０１１−１４９５０２号公報に記載されるように、開くことで充填室１２の水素を外部（燃料電池等）に放出する電磁弁の一部を構成する。この場合、バルブボディ５０内には、充填室１２と外部とを連通し水素を放出するための放出流路が形成され、挿入部５１の充填室１２側に、前記放出流路の充填室１２側開口を開閉する弁体、弁体を軸方向に往復運動させるプランジャ及びソレノイド等が配置される。
その他、バルブボディ５０内に、水素を充填するための充填流路や、所定圧力以上となった場合に水素を外部に放出するためのリリーフ用流路が形成される場合もある。
【００４９】
このようなバルブボディ５０は、小径の円柱状を呈する挿入部５１と、挿入部５１の軸方向外側に連続的に形成された基部５２と、を備えている。
【００５０】
＜バルブボディ−挿入部＞
挿入部５１は、第１円筒部３０の第１中空部３１と、第２円筒部４０の中空部４１とに挿入されている。
【００５１】
＜バルブボディ−基部＞
基部５２は、挿入部５１よりも大径の円柱状を呈しており、その外周面の充填室１２側には、雄ねじ部５３が形成されている。雄ねじ部５３は、前記した第１円筒部３０の雌ねじ部３５に螺合している。
【００５２】
＜Ｏリング＞
Ｏリング６０は、環状を呈しており、ゴム等の弾性材料から形成されている。
Ｏリング６０は、口金部２０（第１円筒部３０）と挿入部５１との間であって、収容溝２１に収容されている。Ｏリング６０は、径方向において、収容溝２１の第１底面２１ａと挿入部５１の外周面５４とで圧縮され変形している。これにより、Ｏリング６０のシール機能が良好に発揮され、水素が外部に漏れないようになっている。
【００５３】
＜第１、第２バックアップリング＞
第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、口金部２０と挿入部５１との極小隙間へのＯリング６０の食い込みを防止するため、軸方向におけるＯリング６０の移動を規制するリングである。第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、硬質ゴム、軽金属等の硬質材料で形成されており、充填室１２の圧力が変動し交番圧力が作用したとしても、バックアップリング自体が変形しないようになっている。第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、周方向において切断されておらず、無端（エンドレス）である。
【００５４】
第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、収容溝２１に収容されている。詳細には、第１バックアップリング７０は、Ｏリング６０の軸方向内側（一方側、図１の左側）に配置されており、第２バックアップリング８０は、Ｏリング６０の軸方向外側（他方側、図１の右側）に配置されている。すなわち、軸方向において、Ｏリング６０は、第１バックアップリング７０と第２バックアップリング８０とで挟まれている。
【００５５】
これにより、水素の充填により充填室１２の圧力が上昇したり、水素の放出により水素の圧力が低下したりして、Ｏリング６０が、図１の左右に移動したとしても、つまり、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が第１バックアップリング７０又は第２バックアップリング８０で移動規制されるようになっている。したがって、Ｏリング６０が、前記した隙間に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。
【００５６】
また、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０は、前記したように無端（エンドレス）であり、周方向において切断部分を有さない。これにより、充填室１２の圧力が変動し、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が前記切断部分に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。
【００５７】
≪封止構造体の効果≫
このような封止構造体１によれば、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０が、無端（エンドレス）であり、周方向において切断部分を有さないので、Ｏリング６０に交番圧力が作用したとしても、Ｏリング６０が前記切断部分に食い込むことはなく、Ｏリング６０の外周面が損傷することもない。これにより、Ｏリング６０によって、水素を好適に封止（シール）できる。
【００５８】
≪封止構造体の組み付け≫
次に、封止構造体１の組み付け手順を説明する。
【００５９】
図３に示すように、第２円筒部４０を第１円筒部３０から取り外した状態では、収容溝２１は軸方向において第１半溝２２と第２半溝２３とに分割され、第１円筒部３０の第１半溝２２は、軸方向において外部に臨んだ状態であり、軸方向において外部に開放している。
【００６０】
次いで、このように外部に臨む第１半溝２２に、軸方向において充填室１２側から、第１バックアップリング７０、Ｏリング６０、第２バックアップリング８０を収容する。この場合において、第１半溝２２は外部に臨んでいるので、硬質材料で形成された無端の第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０を変形等させずに、第１半溝２２に容易に収容できる。
【００６１】
なお、第２バックアップリング８０等の径方向における位置ずれを防止するために、第１円筒部３０の第１中空部３１に挿入部５１と同等の太さである円柱状のガイド体を挿入してもよい。この場合、ガイド体は第２円筒部４０の装着後に取り外せばよい。
その他、第２バックアップリング８０は、第１半溝２２でなく、第２円筒部４０の第２半溝２３に収容する構成としてもよい。
【００６２】
次いで、雄ねじ部４２を雌ねじ部３５に合わせて、第２円筒部４０を回転させ、第２円筒部４０を第１円筒部３０に螺合し、第２円筒部４０を第１円筒部３０に装着する。そうすると、第１半溝２２と第２半溝２３とが軸方向において合体し、収容溝２１が構成される。これと同時に、この収容溝２１に、Ｏリング６０と、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０とが収容された状態となる。そして、軸方向において、第１円筒部３０の第１中空部３１、第１バックアップリング７０の中空部、Ｏリング６０の中空部、第２バックアップリング８０の中空部、第２円筒部４０の中空部４１が、連続した状態となる。
【００６３】
次いで、バルブボディ５０の挿入部５１を第２円筒部４０の中空部４１等に挿入しながら、雄ねじ部５３を雌ねじ部３５に合わせて、バルブボディ５０を回転させ、バルブボディ５０を第１円筒部３０に螺合し、バルブボディ５０を第１円筒部３０に装着する。
そうすると、各部品の組み付けは完了し、封止構造体１を得る。
【００６４】
≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更できる。
【００６５】
前記した実施形態では、第１バックアップリング７０及び第２バックアップリング８０の両方を備える構成を例示したが、その他に例えば、片方のみを備える構成としてもよい。
【００６６】
前記した実施形態では、第２円筒部４０はその外周面に雄ねじ部４２を備える構成を例示したが、その他に例えば、雄ねじ部４２を備えない構成でもよい。このような構成としても、第２円筒部４０は、第１円筒部３０に螺合したバルブボディ５０の基部５２によって軸方向において規制される。
【００６７】
前記した実施形態では、充填される流体が水素（気体）である構成を例示したが、その他の種類の気体（ＣＮＧガス等）や、液体でもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 封止構造体
１０ タンク本体（充填室構造体）
１１ 充填室体
１２ 充填室
２０ 口金部（円筒体）
２１ 収容溝
２２ 第１半溝
２３ 第２半溝
３０ 第１円筒部
３１ 第１中空部
３２ 第２中空部
３５ 雌ねじ部
４０ 第２円筒部
４２ 雄ねじ部
５０ バルブボディ（挿入部材）
５１ 挿入部
５３ 雄ねじ部
６０ Ｏリング
７０ 第１バックアップリング
８０ 第２バックアップリング
Ｄ 分割面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が充填される充填室を有する充填室体と、前記充填室体と一体で形成された円筒状の円筒体と、を有する充填室構造体と、
前記円筒体に挿入され外形が円柱状の挿入部を有する挿入部材と、
前記円筒体と前記挿入部との間に設けられ、流体をシールするＯリングと、
軸方向において前記Ｏリングの一方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制する無端の第１バックアップリングと、
を備え、
前記円筒体の内周面には、径方向外向きに凹むことで、前記Ｏリング及び前記第１バックアップリングを収容する環状の収容溝が形成され、
前記円筒体は、前記充填室体と一体である第１円筒部と、軸方向において前記第１円筒部と着脱可能である第２円筒部とを備え、
前記第２円筒部が前記第１円筒部から脱離した場合、前記収容溝は軸方向において分割され外部に臨む
ことを特徴とする封止構造体。
【請求項２】
前記Ｏリングの他方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制し、かつ、前記収容溝に収容される無端の第２バックアップリングを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の封止構造体。
【請求項３】
前記第１円筒部は、前記挿入部の外径に対応した第１中空部と、前記第１中空部に連続すると共に前記第１中空部よりも大径で、前記第２円筒部の外径に対応した第２中空部と、を備え、
前記第２中空部を囲む前記第１円筒部の内周面と前記第２円筒部の外周面とに、前記第１円筒部と前記第２円筒部とを螺合させるねじ部が形成されており、
径方向において、前記ねじ部は前記収容溝よりも外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の封止構造体。
【請求項１】
内部に流体が充填される充填室を有する充填室体と、前記充填室体と一体で形成された円筒状の円筒体と、を有する充填室構造体と、
前記円筒体に挿入され外形が円柱状の挿入部を有する挿入部材と、
前記円筒体と前記挿入部との間に設けられ、流体をシールするＯリングと、
軸方向において前記Ｏリングの一方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制する無端の第１バックアップリングと、
を備え、
前記円筒体の内周面には、径方向外向きに凹むことで、前記Ｏリング及び前記第１バックアップリングを収容する環状の収容溝が形成され、
前記円筒体は、前記充填室体と一体である第１円筒部と、軸方向において前記第１円筒部と着脱可能である第２円筒部とを備え、
前記第２円筒部が前記第１円筒部から脱離した場合、前記収容溝は軸方向において分割され外部に臨む
ことを特徴とする封止構造体。
【請求項２】
前記Ｏリングの他方側に配置されると共に軸方向における前記Ｏリングの移動を規制し、かつ、前記収容溝に収容される無端の第２バックアップリングを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の封止構造体。
【請求項３】
前記第１円筒部は、前記挿入部の外径に対応した第１中空部と、前記第１中空部に連続すると共に前記第１中空部よりも大径で、前記第２円筒部の外径に対応した第２中空部と、を備え、
前記第２中空部を囲む前記第１円筒部の内周面と前記第２円筒部の外周面とに、前記第１円筒部と前記第２円筒部とを螺合させるねじ部が形成されており、
径方向において、前記ねじ部は前記収容溝よりも外側に配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の封止構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６８２３２（Ｐ２０１３−６８２３２Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０５０９８（Ｐ２０１１−２０５０９８）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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