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JPH0996399A - 圧力容器 - Google Patents

圧力容器

Info

Publication number
JPH0996399A
JPH0996399A JP7292218A JP29221895A JPH0996399A JP H0996399 A JPH0996399 A JP H0996399A JP 7292218 A JP7292218 A JP 7292218A JP 29221895 A JP29221895 A JP 29221895A JP H0996399 A JPH0996399 A JP H0996399A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
end wall
pressure vessel
vessel according
liner
peripheral wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7292218A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Kobayashi
輝男 小林
Shingo Shimojima
伸吾 下島
Minoru Odagiri
稔 小田切
Yasuhiro Nishimura
保宏 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP7292218A priority Critical patent/JPH0996399A/ja
Priority to US08/686,706 priority patent/US5758796A/en
Priority to CN96111307A priority patent/CN1087063C/zh
Publication of JPH0996399A publication Critical patent/JPH0996399A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量な圧力容器を容易に且つ安価に製造でき
るようにする。 【解決手段】 圧力容器１のライナー２は、剛性のある
２つの端壁部材４，５が連結部材６により間隔不変に連
結されてなる端壁組立体３と、２つの端壁部材４，５に
その間を囲むように取り付けられた伸縮性のある周壁シ
ート７とで構成されている。２つの端壁部材４，５はダ
イカスト加工されたアルミニウム合金製のものである。
連結部材６は、押出し加工されたアルミニウム合金製の
管であり、管壁には多数の連通孔１５が開けられてい
る。周壁シート７にはアルミニウム箔が用いられ、２つ
の端壁部材４，５の間を囲むように筒状に形成されてい
る。ライナー２の外周には、ＦＲＰ製のヘリカル巻き補
強層１７とフープ巻き補強層１８とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＮＧ（圧縮天然
ガス）等の各種圧縮ガス、ＬＮＧ（液化天然ガス）、Ｌ
ＰＧ（液化石油ガス）等の各種液化ガス、その他の各種
加圧物質を充填するための圧力容器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ＣＮＧを燃料とする自動車は硫黄酸化物
や一酸化炭素をほとんど排出しないため、最近、開発及
び実用化が精力的に進められている。その重要な開発テ
ーマの一つとして、軽量で安価なＣＮＧ充填用の圧力容
器の開発がある。
【０００３】図１４に示す第一従来例のＣＮＧ充填用の
圧力容器５０はアルミニウム合金製のライナー５１を備
え、該ライナー５１は筒状の周壁部５２と、その両端の
球面状の端壁部５３と、端壁部５３の中心部から外側へ
突出したネック状の口部５４とを含んでいる。周壁部５
２の外周には、ガラス繊維を周壁部５２の胴回り方向に
巻き付けるとともにエポキシ樹脂で含浸固定してなるＦ
ＲＰ（繊維強化樹脂）製のフープ巻き補強層５５が設け
られている。ライナー５１を形成するには、まずアルミ
ニウム合金円筒を押出し加工して定尺に切断し、該アル
ミニウム合金円筒の両端部を閉口するまで口絞り加工
（スピニング加工）して端壁部５３及び口部５４を形成
し、該口部５４の中心を穿孔してから、全体を熱処理す
る、という手順で行なわれている。ここで、ライナー５
１の肉厚は、２００ｋｇ／ｃｍ2 以上にも達する内圧に
耐えられるよう、１７ｍｍ程度にされていた。
【０００４】図１５に示す第二従来例のＣＮＧ充填用の
圧力容器６０は、同じく周壁部６２と端壁部６３と口部
６４とを含むアルミニウム合金製のライナー６１を備え
ているが、その外周には二重の補強層６５，６６が設け
られている。すなわち、ライナー６１の外周には、ガラ
ス繊維を両側の端壁部６３にかかるようにして周壁部６
２の長さ方向に巻き付けるとともにエポキシ樹脂で含浸
固定してなるＦＲＰ製のヘリカル巻き補強層６５が設け
られている。ヘリカル巻き補強層６５の外周には、ガラ
ス繊維を周壁部６２の胴回り方向に巻き付けるとともに
エポキシ樹脂で含浸固定してなるＦＲＰ製のフープ巻き
補強層６６が設けられている。ライナー６１の形成手順
は第一従来例と同様であるが、ヘリカル巻き補強層６５
がある分だけ、ライナー６１の肉厚は第一従来例より薄
く、周壁部６２で５〜６ｍｍ、端壁部６３で１０〜１２
ｍｍであった。部位による肉厚の相違は、肉厚５〜６ｍ
ｍのアルミニウム合金円筒の両端部を口絞り加工する
と、肉厚が１０〜１２ｍｍに増加することによる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
には次のような問題があった。ライナー５１，６１が、
前記の通りアルミニウム合金円筒を押出し加工してから
口絞り加工してなる一体構造であったため、まず、加工
上の制約を受け、使用材料が特定のものに限定されてい
た。また、大容量の加工設備と複雑な作業を必要とする
ため、設備費及び加工費が高くなっていた。その結果、
いずれの圧力容器５０，６０も非常に高価であり、ＣＮ
Ｇ自動車の普及を図る上で問題となっていた。
【０００６】また、押出し加工可能な肉厚には下限があ
り、肉厚の薄いアルミニウム合金円筒を押出し加工する
のは大変難しい。また、肉厚の薄いアルミニウム合金円
筒を口絞り加工すると、座屈が発生しやすい。第一従来
例のようにライナー５１の肉厚を１７ｍｍ程度とすれ
ば、これら加工上の問題は生じないが、反面、重量が大
きくなっていた。これに比べ、第二従来例のライナー６
１の肉厚は薄くなっているが、それでも前記の通り５〜
６ｍｍないし１０〜１２ｍｍが限界であり、まだ重量が
大きいという指摘があった。このように、いずれの圧力
容器５０，６０も重量が大きく、自動車に搭載したとき
に燃費や重量バランスを悪化させるという問題があっ
た。
【０００７】本発明の目的は、上記課題を解決し、軽量
な圧力容器を容易に且つ安価に製造できるようにするこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、筒状の周壁部と該周壁部の両端を閉鎖す
る２つの端壁部とを備える圧力容器において、前記２つ
の端壁部を構成する構成要素同志が圧力容器内を延びる
連結部材により連結されていることを特徴としている。
【０００９】［本発明の態様例１］２つの端壁部の構成
要素が剛性のある端壁部材であり、両端壁部材が連結部
材により間隔不変に連結されて端壁組立体が形成され、
両端壁部材の間を囲むようにして伸縮性のある周壁シー
トが取り付けられ、端壁組立体と周壁シートとでライナ
ーが構成され、該ライナーの外周に補強層が設けられて
いる態様。
【００１０】ここで、剛性のある「端壁部材」として
は、次のものを例示できる。 鋳造加工された金属製の端壁部材。鋳造加工として
は、肉厚の薄いものに適したダイカスト加工が好まし
く、特に、ブローホールを無くせる真空ダイカスト加
工、層流ダイカスト加工、アキュラッド・ダイカスト加
工、無孔性ダイカスト加工等が好ましい。 プレス加工された金属製の端壁部材。 繊維強化樹脂製の端壁部材。 なお、金属製の端壁部材の肉厚は１〜４ｍｍであること
が好ましく、さらに好ましくは１〜３ｍｍであり、最も
好ましくは１〜２ｍｍである。
【００１１】「連結部材」としては、次のものを例示で
きる。 1) 管壁に連通孔が開けられた管状の連結部材。 2) 棒状の連結部材。 3) 断面Ｈ形、Ｔ形等の型条の連結部材。
【００１２】「周壁シート」は、その伸縮性により、充
填物質の加圧・減圧による応力変動を緩和させる作用を
奏する。この周壁シートは、充填物質を透過させないと
ともに、充填物質に対する耐蝕性があれば、特定のもの
に限定されず、次のものを例示できる。 a) 充填物質の透過性の無い透過防止材料からなる周壁
シート。例えば、アルミニウム箔、ステンレス鋼箔等を
挙げることができる。 b) 充填物質の透過性のあるシート本体と充填物質の透
過性の無い透過防止層とからなる周壁シート。例えば、
シート本体としての樹脂シートに透過防止層としてのア
ルミニウム層を真空蒸着、陰極スパッタリング、イオン
プレーティング等により形成したもの等を挙げることが
できる。 端壁部材に対する周壁シートの取付方は、特定のものに
限定されず、クリップによる締着、接着剤による接着等
を例示できる。
【００１３】「補強層」は、内圧に耐え得る強度を持つ
ものであれば、特定のものに限定されないが、ライナー
の外周に繊維を巻き付けるとともに樹脂で含浸固定して
なる繊維強化樹脂製の補強層が、補強性と軽量性とを兼
備している点で好ましい。さらに好ましくは、ライナー
の外周に繊維を両側の端壁部材にかかるようにして周壁
シートの長さ方向に巻き付けるとともに樹脂で含浸固定
してなる繊維強化樹脂製のヘリカル巻き補強層と、ヘリ
カル巻き補強層の外周に繊維を周壁シートの胴回り方向
に巻き付けるとともに樹脂で含浸固定してなる繊維強化
樹脂製のフープ巻き補強層とからなるものである。
【００１４】「繊維」の材料は、補強性のあるものであ
れば、特定のものに限定されず、ガラス、カーボン、ポ
リ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ナイロン、ポリ
エチレン、ポリエステル等を例示できる。「樹脂」の種
類は、特定のものに限定されず、エポキシ、ビニルエス
テル、不飽和ポリエステル等を例示できる。
【００１５】［本発明の態様例２］２つの端壁部の構成
要素が合成樹脂製の端壁部材と該端壁部材の中心部に固
着された金属製又は合成樹脂製の口金であり、両口金が
連結部材により連結されている態様。
【００１６】ここで、端壁部材を形成する合成樹脂とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ、飽和ポ
リエステル、ポリアミド、ポリカーボネート等、又はこ
れらに強化繊維を充填したものを例示できる。この態様
においては、両口金が連結部材により間隔不変に連結さ
れている場合も、両口金が連結部材により適度に移動可
能に連結されている場合も含まれる。また、周壁部は特
定のものに限定されず、例えば伸縮シートを用いたもの
でも、筒状の合成樹脂でもよい。
【００１７】また、少なくとも一方の口金が有底筒状を
なし、該口金の底壁に挿通孔が貫設され、連結部材の端
部に切られた雄ねじが挿通孔に挿通され、該雄ねじに螺
合されたナットがばね部材を介して底壁に掛止されるこ
とにより、連結部材の端部が口金に結合されるように構
成すれば、前記口金の移動を許容及び規制できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明をＣＮＧ充填用の圧
力容器に実施した形態例について、図面を参照して説明
する。まず、図１〜図４は第一実施形態の圧力容器１を
示している。圧力容器１の最内層のライナー２は、図１
に示すように、剛性のある２つの端壁部材４，５が連結
部材６により間隔不変に連結されてなる端壁組立体３
と、２つの端壁部材４，５にその間を囲むように取り付
けられた伸縮性のある周壁シート７とで構成されてい
る。
【００１９】２つの端壁部材４，５はダイカスト加工さ
れたアルミニウム合金製のものである。右側の端壁部材
４は、球面状の端壁部８と、端壁部８の中心部から外側
へ突出する口金部９と、端壁部８の中心部から内側へ突
出する連結用突部１０とを一体的に含んでいる。端壁部
８の外周部には周状の取付溝１１が凹設されている。口
金部９の中心にはＣＮＧを出し入れするための配管（図
示略）接続用の雌ねじ孔１２が、連結用突部１０の中心
には連結部材６を螺着するための雌ねじ孔１３がそれぞ
れ形成され、両雌ねじ孔１２，１３は貫通している。ま
た、左側の端壁部材５は、球面状の端壁部８と、端壁部
８の中心部から外側へ突出するボス部１４と、端壁部８
の中心部から内側へ突出する連結用突部１０とを一体的
に含んでいる。右側と同様に、端壁部８には取付溝１１
が凹設され、連結用突部１０には雌ねじ孔１３が形成さ
れている。なお、各端壁部８の肉厚は２〜５ｍｍと薄く
されている。
【００２０】連結部材６は、押出し加工されたアルミニ
ウム合金製の管であり、その内部にもＣＮＧを充填でき
るよう、管壁には多数の連通孔１５が開けられている。
連結部材６の両端部外周に切られた雄ねじ１６を、２つ
の端壁部材４，５の雌ねじ孔１３に螺着することによ
り、両端壁部材４，５を連結している。
【００２１】周壁シート７にはアルミニウム箔が用いら
れ、２つの端壁部材４，５の間を囲むように筒状に形成
されている。周壁シート７の両端部は端壁部材４，５の
取付溝１１に落とし込まれ、外周から嵌められたリング
状のクリップ１９により締着されており、その気密性は
高い。
【００２２】以上よりなるライナー２の内径は２５０〜
４５０ｍｍ、全長は５００〜１０００ｍｍである。本実
施形態のように肉厚の薄い周壁シート７を用いたライナ
ー２は、単体では２００ｋｇ／ｃｍ2 以上にも達する内
圧に耐えることができず、従って、主たる機能はＣＮＧ
ガスの透過の防止とガラス繊維を巻き付けるときの芯の
役目である。
【００２３】ライナー２の外周には二重の補強層１７，
１８が設けられている。すなわち、ライナー２の外周に
は、ガラス繊維を両側の端壁部材４，５にかかるように
して周壁シート７の長さ方向に巻き付けるとともにエポ
キシ樹脂で含浸固定してなるＦＲＰ製のヘリカル巻き補
強層１７が設けられている。さらに、ヘリカル巻き補強
層１７の外周には、ガラス繊維を周壁シート７の胴回り
方向に巻き付けるとともにエポキシ樹脂で含浸固定して
なるＦＲＰ製のフープ巻き補強層１８が設けられてい
る。各補強層１７，１８の形成は、ライナー２の内部を
圧縮空気で加圧することにより周壁シート７をピンと張
らせるとともに、前記口金部９とボス部１４とを支持し
てライナー２を必要方向に回転させながら、該ライナー
２の外周に、エポキシ樹脂を付着させたガラス繊維を、
均一に且つガラス繊維の強度特性を有効に発揮できる角
度に巻き付けて行なわれる。各補強層１７，１８の厚さ
は３〜７ｍｍであるが、端壁部材４，５の強度を十分に
高くした場合には、ヘリカル巻き補強層１７をより薄く
したり省略したりすることもできる。
【００２４】本実施形態の圧力容器１によれば、ライナ
ー２を、従来のように一体構造ではなく、２つの端壁部
材４，５と連結部材６と周壁シート７とで構成したの
で、各部毎に適した加工法を適用でき、設備費及び加工
費を低減できる。これにより、圧力容器１を安価に製造
でき、ＣＮＧ自動車の普及に寄与できる。
【００２５】また、剛性のある２つの端壁部材４，５を
連結部材６で連結して端壁組立体３としたので、周壁シ
ート７に端壁部材４，５の連結機能は不要であり、従っ
て周壁シート７に長さ方向の強度は要求されない。ま
た、径方向には補強層１７，１８で十分に補償できるの
で、周壁シート７に径方向の強度も要求されない。よっ
て、周壁シート７としてはアルミニウム箔のように極め
て薄く軽量で安価なもので足りる。これにより、圧力容
器１の重量を軽減でき、自動車に搭載したときの燃費や
重量バランスを向上させることができる。
【００２６】次に、図５〜図９は第二〜第六実施形態の
圧力容器における端壁組立体３の断面を示し、連結部材
による端壁部材４，５の連結の仕方においてのみ第一実
施形態と相違する。他の部材は第一実施形態と共通なの
で、図示を省略する。
【００２７】図５の第二実施形態では、連結部材６の右
端部が端壁部材４の連結用突部１０に螺着され、連結部
材６の左端部が端壁部材５の連結用突部１０に溶接部２
１で固定されている。図６の第三実施形態では、二分割
した連結部材６，６の反対端部がそれぞれ端壁部材４，
５の連結用突部１０に溶接部２２で固定され、両連結部
材６，６の対峙端部が、各々に形成された雌ねじ２３及
び雄ねじ２４の螺着で連結されるようになっている。図
７の第四実施形態では、連結部材６の両端部がそれぞれ
端壁部材４，５を貫通してナット２５で螺着されてい
る。連結部材６の管内周面の右端部に切られた雌ねじ
に、配管（図示略）が接続される。連結部材６の左端は
閉塞している。
【００２８】図８の第五実施形態では、連結部材６の右
端部が端壁部材４を貫通して口金部９に溶接部２６で固
定され、連結部材６の左端部が端壁部材５の連結用突部
１０に溶接部２７で固定されている。連結部材６の管内
周面の右端部に切られた雌ねじに、配管（図示略）が接
続される。図９の第六実施形態では、連結部材２８が押
出し加工されたアルミニウム合金製の棒であり、複数の
連結部材２８の両端部が端壁部材４，５に形成された複
数の連結用突部２９に溶接部３０で固定されている。
【００２９】これら第二〜第六実施形態の端壁組立体３
を用いた圧力容器によっても、第一実施形態と同様の効
果が得られる。
【００３０】次に、図１０〜図１３は第七実施形態の圧
力容器３１を示している。圧力容器３１の最内層をなす
ライナー３２は、図１０に示すように、ポリエチレン樹
脂、ポリアミド樹脂又はポリエステル樹脂で円筒状に形
成された周壁部材３３と、ポリエチレン樹脂、ポリアミ
ド樹脂又はポリエステル樹脂で湾曲面状に形成されて周
壁部材３３の両端部を閉鎖する右側及び左側の端壁部３
４，３５とからなり、周壁部材３３と各端壁部材３４，
３５とは互いに突き合わせた溶着部３６，３７で全周溶
着されている。ライナー３２の内径は２２０ｍｍ、内法
長は９００ｍｍである。
【００３１】右側及び左側の端壁部材３４，３５の中心
部には金属製の口金３８，３９が固着されている。右側
の口金３８は外周にフランジ４０を備えた有底円筒状を
なし、その筒壁４１には複数のガス通過孔４２が貫設さ
れ、底壁４３には挿通孔４４が貫設されている。この口
金３８にはＣＮＧを出し入れするための配管のジョイン
ト（図示略）が接続される。左側の口金３９は外周にフ
ランジ４５を備えた略円柱状をなし、その内端面には雌
ねじ孔４６が刻設されている。そして、端壁部材３４，
３５がそれぞれ口金３８，３９をインサートとして射出
成形されることにより、フランジ４０，４５が端壁部材
３４，３５の内縁部４７，４８で包み込まれており、も
って端壁部材３４，３５と口金３８，３９とが固着され
ている。
【００３２】両口金３８，３９は、ライナー３２内を延
びる金属製の連結シャフト４９により連結されている。
連結シャフト４９の左端は、該左端に切られた雄ねじ７
０が口金３９の雌ねじ孔４６に螺入されるとともに、該
雄ねじ７０に螺合されたナット７１が口金３９の内端面
に締め付けられることにより、該口金３９に結合されて
いる。連結シャフト４９の右端は、該右端に切られた雄
ねじ７２が口金３８の挿通孔４４に挿通され、該雄ねじ
７２に螺合されたナット７３がスプリングワッシャ７４
を介して底壁４３に掛止されることにより、該口金３８
に結合されている。
【００３３】スプリングワッシャ７４は、ライナー３２
の軸方向の熱膨張を吸収するためのものである。また、
ナット７３の底壁４３に掛止するまでの間隔を螺合調節
することにより、ＣＮＧの高圧充填時等に発生する口金
３８，３９及び端壁部材３４，３５への集中応力による
口金３８，３９の適度な移動が許容されているととも
に、その移動量の上限が規制されている。
【００３４】各端壁部材３４，３５の外面には繊維掛止
リブ７６が端壁部材３４，３５と同一樹脂で一体形成さ
れている。各端壁部材３４，３５の繊維掛止リブ７６は
同心環状に５列設けられ、図１３に示すように、各列の
繊維掛止リブ７６は相互間に切れ目をおいた複数本で形
成されている。繊維掛止リブ７６のリブ高方向は端壁部
材３４，３５の軸直角方向であり、繊維掛止リブ７６の
リブ長方向は端壁部材３４，３５の軸回り方向である。
【００３５】各端壁部材３４，３５の外面全体にはカー
ボン繊維７７（フィラメント）が各列の繊維掛止リブ７
６に掛止されながら軸回り方向にフープ巻きされてい
る。カーボン繊維７７は連続しており、ある列から隣列
の繊維掛止リブ７６に移るときには、繊維掛止リブ７６
の相互間の切れ目を通されている。このようにして、カ
ーボン繊７７は繊維掛止リブ７６間を略埋めるように巻
かれ、外面に段差が生じないようになっている。また、
端壁部材３４の外面にフープ巻きされたカーボン繊維７
７は、続いて周壁部材３３の外周にもフープ巻きされ、
次いで端壁部材３５の外面にフープ巻きされている。フ
ープ巻きされたカーボン繊維７７はエポキシ樹脂で含浸
固定され、フープ巻き補強層７８となっている。この補
強層７８の厚さは３〜７ｍｍである。
【００３６】フープ巻き補強層７８の外周には、カーボ
ン繊維８０（フィラメント）が両側の端壁部材３４，３
５にかかるようにして略軸方向（若干傾斜する）にヘリ
カル巻きされ、該カーボン繊維８０がエポキシ樹脂で含
浸固定されてなるヘリカル巻き補強層８１が設けられて
いる。この補強層８１の厚さは３〜７ｍｍである。
【００３７】上記圧力容器１の製造手順の一例を、次に
挙げる。 周壁部材３３と右側の端壁部材３４と左側の端壁部
材３５とを、別々に射出成形する。端壁部材３４，３５
は口金３８，３９をインサートとして一体化するように
射出成形する。 周壁部材３３と左側の端壁部材３５とを溶着部７で
全周溶着する。 連結シャフト４９の左端を口金３９に結合する。 周壁部材３３と右側の端壁部材３４とを溶着部３６
で全周溶着する。このとき、連結シャフト４９の右端が
口金３８の挿通孔４４に挿通するが、挿通しやすいよう
にシャフト先端に案内部材（図示略）を取り付ける等の
工夫をするとよい。 連結シャフト４９の右端を口金３８に結合する。 フープ巻き補強層７８を形成する。この形成は、口
金３８，３９を支持してライナー３２を軸回り方向に回
転させながら、該ライナー３２の外周に、エポキシ樹脂
を付着させたカーボン繊維７７を巻き付けて行なう。 ヘリカル巻き補強層８１を形成する。この形成は、
口金３８，３９を支持してライナー３２を必要方向に回
転させながら、フープ巻き補強層７８の外周に、エポキ
シ樹脂を付着させたカーボン繊維８０を、均一に且つカ
ーボン繊維の強度特性を有効に発揮できる角度に巻き付
けて行なう。
【００３８】本実施形態の圧力容器３１によれば、各端
壁部材３４，３５の外面に繊維掛止リブ７６を形成した
ので、従来は不可能であった軸回り方向のフープ巻きが
可能になり、端壁部材３４，３５にかかる応力のうち軸
直角方向の成分にはフープ巻き補強層７８が効き、軸方
向の成分にはヘリカル巻き補強層８１が効く。従って、
各補強層７８，８１は端壁部材３４，３５に対して大変
効果的に補強作用を奏し、ヘリカル巻きのみに頼る場合
と比べて、端壁部材３４，３５の耐圧性が向上するとと
もに、端壁部材３４，３５と各補強層７８，８１の厚さ
を減少させることができる。また、繊維掛止リブ７６に
も端壁部材３４，３５の補強効果があるので、この点か
らも端壁部材３４，３５の薄肉化が可能になる。これに
より、圧力容器３１の軽量化を図ることができ、自動車
に搭載したときの燃費や重量バランスを向上させること
ができる。
【００３９】また、口金３８にジョイント（図示略）を
接続して、圧力容器３１にＣＮＧを高圧充填した時、口
金３８，３９及び端壁部材３４，３５に応力が集中する
が、前記の通り連結シャフト４９によって連結されてい
る口金３８，３９は、適度に移動した後、それ以上の移
動が規制される。従って、応力が口金３８，３９のみに
集中しないで端壁部材３４，３５全体に分散し、口金３
８，３９の過度な移動（突き出し）が防止される。
【００４０】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しな
い範囲で適宜変更して具体化することもできる。 （１）各部の寸法形状を変更すること。 （２）ＣＮＧ以外の各種加圧物質の充填用の圧力容器と
して実施すること。例えば、ＬＮＧの場合、内圧は５０
ｋｇ／ｃｍ2 程度であり、ＬＰＧの場合、内圧は３５ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度であるから、前記実施形態より強度設計
は楽になり、容易に実施できる。
【００４１】（３）第七実施形態におけるスプリングワ
ッシャ７４を、皿ばね、コイルばね等の各種ばねに置き
換えること。 （４）製造方法及び製造手順を変えること。例えば第七
実施形態において、端壁部材３４，３５に固着される前
の口金３８，３９を連結シャフト４９で連結した後、そ
の外周にライナー３２を回転成形法、ブロー成形法等に
より形成すること。 （５）第七実施形態において、連結シャフト４９を連結
ワイヤに代えること。この場合、設定したライナー２等
の熱膨張に対する連結ワイヤのたるみをあらかじめ見込
んでおくことで、前記ナット２３によるクリアランスの
調整は不要となる。
【００４２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、軽
量な圧力容器を容易に且つ安価に製造できるという優れ
た効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の圧力容器を示す断面図
である。
【図２】同圧力容器のライナーの分解断面図である。
【図３】同圧力容器の正面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】第二実施形態の圧力容器に用いる端壁組立体の
要部断面図である。
【図６】第三実施形態の圧力容器に用いる端壁組立体の
要部断面図である。
【図７】第四実施形態の圧力容器に用いる端壁組立体の
要部断面図である。
【図８】第五実施形態の圧力容器に用いる端壁組立体の
要部断面図である。
【図９】第六実施形態の圧力容器に用いる端壁組立体の
要部断面図である。
【図１０】第七実施形態の圧力容器を途中省略して示す
断面図である。
【図１１】同圧力容器の正面図である。
【図１２】同圧力容器の要部断面図である。
【図１３】同圧力容器のライナーの側面図である。
【図１４】第一従来例の圧力容器を示す一部破断正面図
である。
【図１５】第二従来例の圧力容器を示す一部破断正面図
である。
【符号の説明】
１ 圧力容器 ２ ライナー ３ 端壁組立体 ４ 端壁部材 ５ 端壁部材 ６ 連結部材 ７ 周壁シート １７ ヘリカル巻き補強層 １８ フープ巻き補強層 ２８ 連結部材 ３１ 圧力容器 ３３ 周壁部 ３４ 端壁部材 ３５ 端壁部材 ３８ 口金 ３９ 口金 ４３ 底壁 ４４ 挿通孔 ４９ 連結シャフト ７２ 雄ねじ ７３ ナット ７４ スプリングワッシャ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田切 稔 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 西村 保宏 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒状の周壁部と該周壁部の両端を閉鎖す
    る２つの端壁部とを備える圧力容器において、前記２つ
    の端壁部を構成する構成要素同志が圧力容器内を延びる
    連結部材により連結されていることを特徴とする圧力容
    器。
  2. 【請求項２】 前記２つの端壁部の構成要素が剛性のあ
    る端壁部材であり、両端壁部材が前記連結部材により間
    隔不変に連結されて端壁組立体が形成され、両端壁部材
    の間を囲むようにして伸縮性のある周壁シートが取り付
    けられ、前記端壁組立体と周壁シートとでライナーが構
    成され、該ライナーの外周に補強層が設けられている請
    求項１記載の圧力容器。
  3. 【請求項３】 前記端壁部材が、鋳造加工された金属製
    のものである請求項２記載の圧力容器。
  4. 【請求項４】 前記鋳造加工が、ダイカスト加工である
    請求項３記載の圧力容器。
  5. 【請求項５】 前記端壁部材が、プレス加工された金属
    製のものである請求項２記載の圧力容器。
  6. 【請求項６】 前記端壁部材が、繊維強化樹脂製のもの
    である請求項２記載の圧力容器。
  7. 【請求項７】 前記連結部材が、管壁に連通孔が開けら
    れた管状のものである請求項２記載の圧力容器。
  8. 【請求項８】 前記周壁シートが、充填物質の透過性の
    無い透過防止材料からなる請求項２記載の圧力容器。
  9. 【請求項９】 前記周壁シートが、充填物質の透過性の
    あるシート本体と充填物質の透過性の無い透過防止層と
    からなる請求項２記載の圧力容器。
  10. 【請求項１０】 前記補強層が、ライナーの外周に繊維
    を巻き付けるとともに樹脂で含浸固定してなる繊維強化
    樹脂製の補強層である請求項２、３、４、５、６、７、
    ８又は９記載の圧力容器。
  11. 【請求項１１】 前記補強層が、ライナーの外周に繊維
    を両側の端壁部材にかかるようにして周壁部材の長さ方
    向に巻き付けるとともに樹脂で含浸固定してなる繊維強
    化樹脂製のヘリカル巻き補強層と、該ヘリカル巻き補強
    層の外周に繊維を周壁部材の胴回り方向に巻き付けると
    ともに樹脂で含浸固定してなる繊維強化樹脂製のフープ
    巻き補強層とからなる請求項２、３、４、５、６、７、
    ８又は９記載の圧力容器。
  12. 【請求項１２】 前記２つの端壁部の構成要素が合成樹
    脂製の端壁部材と該端壁部材の中心部に固着された金属
    製又は合成樹脂製の口金であり、両口金が前記連結部材
    により連結されている請求項１記載の圧力容器。
  13. 【請求項１３】 少なくとも一方の前記口金が有底筒状
    をなし、該口金の底壁に挿通孔が貫設され、前記連結部
    材の端部に切られた雄ねじが前記挿通孔に挿通され、該
    雄ねじに螺合されたナットがばね部材を介して前記底壁
    に掛止されることにより、前記連結部材の端部が前記口
    金に結合されている請求項１２記載の圧力容器。
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