JP2015218840A - 高圧ガスタンク及び口金付ライナー - Google Patents

Abstract

【課題】シール部の破断を防止して口金とライナーとのガスシール性を確保するとともに熱硬化性樹脂の侵入を防止する。
【解決手段】発明の高圧ガスタンクは、口金フランジのフランジ外周縁部とライナーの口金収容部の内周壁との間の開口凹所を覆うように、口金収容部の内周壁よりも外側のライナーの外表面から、フランジ外周縁部よりも中央の側の口金フランジの外表面にまで亘って層状に延在するシール部を有する。高圧ガスタンクの縦断面において、開口凹所の開口部におけるフランジ外周縁部の側の端部と内周壁の側の端部との間の距離を開口部の間隔Ｄｔとしたときに、開口部の間隔Ｄｔが、口金収容部の内周壁とフランジ外周縁部の外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差Ｓｍと、シール部の破断伸びＸｇｓ［％］とで表される下式（１）を満足するように、フランジ外周縁部と口金収容部の内周壁が形成されている。Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（１）
【選択図】図４

Description

本発明は、高圧ガスタンク及び口金付ライナーに関する。

高圧ガスタンクは、コア材としてのライナーをカーボン繊維強化プラスチックや、ガラス繊維強化プラスチック（以下、これらを総称して、繊維強化樹脂層と呼ぶ）で被覆することにより形成される。また、タンク内のガスの供給あるいはタンク内へのガス充填のため、ライナーの端部には口金が装着されている。通常、ライナーは、軽量化の観点から、ガスバリア性を有する樹脂製の中空容器とされ、口金は、金属成形品とされている。繊維強化樹脂層は、フィラメントワインディング方法（以下、ＦＷ法）により、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸した繊維束を口金が装着済みのライナーの外表を覆うように巻き付けた後、熱硬化性樹脂を加熱硬化させることにより形成される。

特許文献１には、熱硬化性樹脂の硬化の工程において、硬化前の流動性のある熱硬化性樹脂が口金とライナーとの間に侵入することを防止するとともに、口金とライナーとの間のガスシール性を確保する目的で、口金の周縁部の外表面からライナーの周縁部の外表面にまで亘ってフィルムを貼り付ける構造が開示されている。

特開２０１２−８２８７３号公報

ここで、例えば、熱硬化性樹脂を含浸した繊維束をライナーに巻き付ける過程において、繊維束からライナーに対して加わる荷重によって、口金とライナーとの間の位置関係に相対的なズレが発生する場合がある。口金とライナーとの間の位置関係にズレが生じると、その外表面に貼り合わされて固定されたフィルムには、ズレに応じた変位量の伸びが発生する。このフィルムの伸び率が、破断しない限界の伸び率を示す破断伸び以上となると、フィルムが破断する恐れがある。フィルムが破断すると、結果として、口金とライナーとの間への熱硬化性樹脂の侵入を招き、口金とライナー間のガスシール性の確保が困難となる、という課題がある。この他、ライナーと口金との間の簡便なガスシール性の確保や、コスト低下も要請されている。

上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。

（１）本発明の一形態によれば、高圧ガスタンクが提供される。この高圧ガスタンクは、筒状の中空容器であるライナーと；前記ライナーに装着された口金と；前記ライナーの外表面に熱硬化性樹脂を含浸した繊維束を巻き付けて形成された繊維強化樹脂層と；を備える。前記ライナーは、軸方向端部に、口金装着用の口金収容部を有する。前記口金は、前記口金収容部に入り込む口金フランジと、前記口金フランジから突出した口金本体とを有するとともに、前記口金フランジのフランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁との間に開口凹所を有している。前記高圧ガスタンクは、さらに、前記口金収容部の前記内周壁よりも外側の前記ライナーの外表面から、前記フランジ外周縁部よりも中央の側の前記口金フランジの外表面にまで亘って、前記開口凹所を覆うように層状に延在するシール部を有している。そして、前記高圧ガスタンクの縦断面において、前記開口凹所の開口部における前記フランジ外周縁部の側の端部と前記内周壁の側の端部との間の距離を間隔Ｄｔとしたときに、前記開口部の間隔Ｄｔが、前記口金収容部の内周壁と前記フランジ外周縁部の外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差Ｓｍと、前記シール部の破断伸びＸｇｓ［％］とで表される下式（１）を満足するように、前記フランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁が形成されている。
Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（１）
上記形態の高圧ガスタンクでは、口金収容部の内周壁とフランジ外周縁部との位置関係の相対的なズレの最大公差が発生しても、シール部に破断が発生することを抑制し、口金とライナーとのガスシール性を確保することが可能である。また、ライナー表面に巻き付けた繊維束に含浸された熱硬化性樹脂の開口凹所の内部への侵入を防止することが可能である。

（２）本発明の他の形態によれば、口金を有する筒状の中空容器の口金付ライナーが提供される。この口金付ライナーは、軸方向端部に、口金装着用の口金収容部を有する。前記口金は、前記口金収容部に入り込む口金フランジと、前記口金フランジから突出した口金本体とを有するとともに、前記口金フランジのフランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁との間に開口凹所を有している。前記口金付ライナーは、さらに、前記口金収容部の前記内周壁よりも外側の前記ライナーの外表面から、前記フランジ外周縁部よりも中央の側の前記口金フランジの外表面にまで亘って、前記開口凹所を覆うように層状に延在するシール部を有している。そして、前記口金付ライナーの縦断面において、前記開口凹所の開口部における前記フランジ外周縁部の側の端部と前記内周壁の側の端部との間の距離を間隔Ｄｔとしたときに、前記開口部の間隔Ｄｔが、前記口金収容部の内周壁と前記フランジ外周縁部の外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差Ｓｍと、前記シール部の破断伸びＸｇｓ［％］とで表される下式（１）を満足するように、前記フランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁が形成されている。
Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（１）
上記形態の口金付ライナーを高圧ガスタンクに用いることにより、口金収容部の内周壁とフランジ外周縁部との位置関係の相対的なズレの最大公差が発生しても、シール部に破断が発生することを抑制し、口金とライナーとのガスシール性を確保した高圧ガスタンクを提供することが可能である。また、ライナー表面に巻き付けた繊維束に含浸された熱硬化性樹脂の開口凹所の内部への侵入を防止した高圧ガスタンクを提供することが可能である。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、高圧ガスタンク、高圧ガスタンクに用いられる口金付ライナー等の態様で実現することができる。

本発明の一実施形態としての高圧ガスタンクの構成をその外観と断面図および要部拡大断面図にて示す説明図である。 高圧ガスタンクのコアであるライナーの構成を半断面図と正面図で示す説明図である。 図２のＢ部を拡大断面図にて示す説明図である。 ガスケット部で覆われる開口凹所の断面を模式的に示す説明図である。 比較例としてガスケット部で覆われる開口凹所の断面を模式的に示す説明図である。 ガスケット部で覆われる開口凹所の変形例の断面を模式的に示す説明図である。 開口部の間隔の設定例について示す説明図である。 開口部の間隔の他の設定例について示す説明図である。

図１は本発明の一実施形態としての高圧ガスタンク１００の構成をその外観と断面図および要部拡大断面図にて示す説明図である。図２は高圧ガスタンク１００のコアであるライナー１０の構成を半断面図と正面図で示す説明図であり、図３は図２のＢ部を拡大断面図にて示す説明図である。なお、図２の判断面及び図３の拡大断面は、高圧ガスタンク１００のコアであるライナー１０に口金１６が設置された口金付ライナーを、ライナー軸線ＡＸに沿って切った縦断面を示している。

図１に示すように、高圧ガスタンク１００は、ライナー１０を繊維強化樹脂層１０２で被覆して構成され、口金１６を両端から突出させている。繊維強化樹脂層１０２は、熱硬化性樹脂を含浸した繊維強化樹脂層をＦＷ法によりライナー外周に巻き付けることで形成される。繊維強化樹脂層１０２の形成には、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが一般的であるが、ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ＦＷ法によりライナー外表に巻き付ける補強用の繊維（スライバー繊維）としては、ガラス繊維やカーボン繊維、アラミド繊維等が用いられる他、複数種類（例えば、ガラス繊維とカーボン繊維）のＦＷ法による巻き付けを順次行うことで、繊維強化樹脂層１０２を異なる繊維からなる樹脂層を積層させて形成することもできる。

図２に示すように、ライナー１０は、中空のタンク容器であり、タンク長手方向の中央で２分割された一対のライナーパーツの接合品である。２分割のライナーパーツは、それぞれナイロン系樹脂等の適宜な樹脂にて型成型され、その型成型品のライナーパーツを接合してその接合箇所をレーザー融着することで、ライナー１０が形成される。このパーツ接合を経て、ライナー１０は、円筒状のシリンダー部１２の両側に球面形状のドーム部１４を備えることになる。このライナー１０は、ドーム部１４の頂上箇所、即ちライナー１０の軸線（以下、「ライナー軸線」とも呼ぶ）ＡＸに沿った長手方向端部に、口金１６の装着用の陥没台座部１４ｒを備え、その中央に貫通孔１４ｈを有する。この貫通孔１４ｈは、ライナー軸線ＡＸと一致して形成され、口金１６の位置決め孔として機能する。

口金１６は、金属製とされ、陥没台座部１４ｒに入り込む口金フランジ１６ｆと、当該フランジからドーム部頂上側に突出した口金本体１６ｂと、口金フランジ１６ｆからライナー中央に突出した凸部１６ｔと、バルブ接続孔１６ｈを備える。凸部１６ｔは、ドーム部１４の貫通孔１４ｈに嵌合され、貫通孔１４ｈと協働して口金１６をライナー１０に対して位置決めする。バルブ接続孔１６ｈは、口金１６の中央を貫通し、その開口側に配管接続用の高圧シール仕様のテーパネジ部を有する。上記した両タンク口金は、繊維強化樹脂層１０２等の形成のための繊維巻回の際の回転軸装着にも用いられ、一方の口金１６は、バルブ接続孔１６ｈをタンク内部で閉塞した有底孔としている。

口金フランジ１６ｆは、図３に示すように、その外周縁部（以下、「フランジ外周縁部」とも呼ぶ）１６ｆｅをフランジ厚みが、口金本体１６ｂ側（以下、「中央側」とも呼ぶ）のフランジ厚みに比べてフランジの外周縁端側に行くほど減ずるように、その外表面１６ｆｅｔを、弧状に傾斜させた曲面形状、例えば、半径ＲのＲ面取りによる曲面形状としており、陥没台座部１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓとの間に、開口凹所１５を形成する。

なお、陥没台座部１４ｒが本発明の口金収容部に相当し、凹所内周壁１４ｒｓが本発明の口金収容部の内周壁に相当する。

口金１６のフランジ外周縁部１６ｆｅとライナー１０の陥没台座部１４ｒとの境界領域には、図２，３に示すように、液状ガスケットであるＦＩＰＧ（Formed In Place Gasket）を塗布後硬化させることにより形成されたガスケット部１８が開口凹所１５を覆うように配設されている。ガスケット部１８は、陥没台座部（口金収容部）１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓよりも外側のライナー１０のドーム部１４の外表面（ライナー外表面）から口金フランジ１６ｆの外表面のフランジ外周縁部１６ｆｅよりも中央の側に亘って層状に延在する層状部１８ｓと、開口凹所１５の内部に入り込んだ埋め込み部１８ｅと、から形成されている。なお、埋め込み部１８ｅは、塗布硬化の状況に応じて、全く発生しない状態から全体的に開口凹所１５に完全に埋め込まれた状態まで変化し得る。

ドーム部１４の陥没台座部１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓは、図２に示すように、ライナー軸線ＡＸの回りに矩形波形状に蛇行してライナー軸を取り囲むよう形成され、口金フランジ１６ｆにあっても、フランジ外周縁部１６ｆｅの外周端を凹所内周壁１４ｒｓの蛇行形状に合致して蛇行させている。このため、開口凹所１５は、この蛇行軌跡に沿ってライナー軸を取り囲むことになり、ガスケット部１８の開口凹所１５に配設された部位にあっても蛇行軌跡に沿ってライナー軸を取り囲む。その一方、ドーム側装着部１８ｄとフランジ側装着部１８ｆとは、蛇行軌跡の開口凹所１５を含んで帯状にライナー軸を取り囲む。

図４はガスケット部１８で覆われる開口凹所１５の断面を模式的に示す説明図である。なお、図４の断面も図３の断面と同様に、高圧ガスタンク１００のコアであるライナー１０に口金１６が設置された口金付ライナーを、ライナー軸線ＡＸに沿って切った縦断面を示している。開口凹所１５を覆うガスケット部１８は、図３に示すように、多くの場合、ＦＩＰＧを塗布する際に開口凹所１５の内部に入り込んだ埋め込み部１８ｅを有する。ただし、全ての開口凹所１５の内部にＦＩＰＧが一様に入り込むわけではなく、開口凹所１５の内部に入り込まず、層状部１８ｓのみの場合もある。そこで、以下では、塗布したＦＩＰＧが開口凹所１５の内部に入り込まずに、形成されたガスケット部１８が薄層状（薄膜状）、すなわち、層状部１８ｓのみとなっている場合を想定して説明する。

図４（Ａ）に示すように、ガスケット部１８は、陥没台座部（口金収容部）１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓの外側（図の右側）のライナー１０のドーム部１４の外表面から、口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅよりも中央の側（図の左側）の外表面にまで亘って、開口凹所１５を覆うように配設されている。ガスケット部１８が凹所内周壁１４ｒｓの上縁端でライナー１０のドーム部１４の外表面と接する接点Ｐ１と、ガスケット部１８が口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔと接する接点Ｐ２との間の領域が開口凹所１５の開口部１５ｏとなる。

ここで、開口部の間隔Ｄｔは、ガスケット部１８がライナー１０のドーム部１４の外表面と接する接点Ｐ１と、ガスケット部１８が口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔと接する接点Ｐ２との間の距離とする。この場合、ガスケット部１８が凹所内周壁１４ｒｓの上縁端のドーム部１４の外表面と接する接点Ｐ１が口金収容部の内周壁の側の端部に相当し、ガスケット部１８が口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔと接する接点Ｐ２が開口凹所の開口部におけるフランジ外周縁部の側の端部に相当する。

フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔの弧状形状（曲面形状）は、間隔Ｄｔが下式（２）を満たすように形成されている。
Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（２）
Ｘｇｓは、ガスケット部１８の破断伸び［％］であり、Ｓｍは、図４（Ｂ）に示すように、口金フランジ１６ｆが陥没台座部（口金収容部）１４ｒに入り込むように口金１６をライナー１０に設置した場合における凹所内周壁１４ｒｓとフランジ外周縁部１６ｆｅの外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差である。この変位は、例えば、ＦＷ法により熱硬化性樹脂を含浸した繊維束をライナー１０に巻き付ける過程において、繊維束からライナー１０に対して加わる荷重によって発生する。

ここで、最大公差Ｓｍによってガスケット部１８には、図４（Ｂ）に示すように伸び量Ｄｔｍ（＝Ｄｔ＋Ｓｍ）の伸びが発生する。この際の伸び率Ｘｇｍは、下式（３）で表される。
Ｘｇｍ＝（（Ｄｔｍ−Ｄｔ）／Ｄｔ）・１００＝（Ｓｍ／Ｄｔ）・１００ …（３）

上式（２）に上式（３）を代入すると、伸び率Ｘｇｍと破断伸びＸｇｓとには下式（４）の関係が成立し、伸び率Ｘｇｍが破断伸びＸｇｓよりも小さくなる。
Ｘｇｓ＞Ｘｇｍ（＝（Ｓｍ／Ｄｔ）・１００） …（４）
これにより、上式（２）の関係を満たす場合には、凹所内周壁１４ｒｓと口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外周端との位置関係の相対的なズレによってガスケット部１８に最大公差Ｓｍに対応する伸びが発生しても、ガスケット部１８の破断の発生を抑制することができる。

なお、開口凹所１５の内部にＦＩＰＧが入り込んで埋め込み部１８ｅが存在する場合にも、埋め込み部１８ｅと層状部１８ｓの境界位置（図３参照）で同様の破断が発生し得る。従って、埋め込み部１８ｅが形成されている場合にも、埋め込み部１８ｅが形成されておらず層状部１８ｓのみを有する場合を想定すれば良い。

図５は比較例としてガスケット部１８で覆われる開口凹所１５の断面を模式的に示す説明図である。図５（Ａ）に示すように、口金フランジ１６ｆの外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔの形状は、間隔Ｄｔｒが上式（２）を満たさない、すなわち、下式（５）の関係を満たす形状、例えば、糸面取や半径Ｒが数ミリのＲ面取りによる小さな丸み等の形状であったとする。
Ｄｔｒ≦（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（５）

この場合、図５（Ｂ）に示すように、破断を考慮しなければ、最大公差Ｓｍによってガスケット部１８には伸び量Ｄｔｍｒ（＝Ｄｔｒ＋Ｓｍ）の伸びが発生する。この際の伸び率Ｘｇｍｒは、下式（６）で表される。
Ｘｇｍｒ＝（（Ｄｔｍｒ−Ｄｔｒ）／Ｄｔｒ）・１００＝（Ｓｍ／Ｄｔｒ）・１００ …（６）

上式（５）に上式（６）を代入すると、伸び率Ｘｇｍｒと破断伸びＸｇｓとには下式（７）の関係が成立し、伸び率Ｘｇｍｒが破断伸びＸｇｓ以上となる。
Ｘｇｓ≦Ｘｇｍｒ（＝（Ｓｍ／Ｄｔｒ）・１００） …（７）
従って、比較例では、凹所内周壁１４ｒｓと口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外周端との位置関係の相対的なズレによってガスケット部１８に最大公差Ｓｍに対応する伸びが発生した場合、ガスケット部１８に破断が発生し得る。ガスケット部１８に破断が発生すると、ガスケット部１８による開口凹所１５のシール性が損なわれ、繊維強化樹脂層の形成過程において、開口凹所１５の内部、さらには、陥没台座部１４ｒの底面と口金フランジ１６ｆの底面との間への熱硬化性樹脂の浸入を招く。

これに対して、上記したように、本実施形態では、口金フランジ１６ｆの外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔの弧状形状が、上式（２）を満たす間隔Ｄｔとなるように形成されている。これにより、凹所内周壁１４ｒｓと口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外周端との位置関係の相対的なズレによってガスケット部１８に最大公差Ｓｍに対応する伸びが発生したとしても、ガスケット部１８の破断を回避して、ガスケット部１８による開口凹所１５のシール性を維持することが可能である。また、繊維強化樹脂層の形成過程において、開口凹所１５の内部、さらには、陥没台座部１４ｒの底面と口金フランジ１６ｆの底面との間への熱硬化性樹脂の浸入を回避することが可能である。これにより、ガスケット部１８により口金１６とライナー１０とのガスシール性を確保することが可能である。また、最大公差Ｓｍが同じ値のライナーと口金のシールに用いる部材であったとしても、上記（２）式の間隔Ｄｔと破断伸びＸｇｓの関係を満たすように間隔Ｄｔを調整することにより、その部材に要求される破断伸びＸｇｓの値を小さくすることができる。これにより、安価な部材を用いることによるコスト低下が可能である。また、ＦＩＰＧを塗布硬化することによりガスケット部１８を形成することができるので、簡便な構成で口金とライナーとの間のガスシール性の確保が可能である。なお、間隔Ｄｔの上限は、口金の加工交差や、質量・重量の最適化、安全率を考慮して決定される。

なお、以上の説明からわかるように、ガスケット部１８が本発明のシール部に相当する。

図６は、ガスケット部１８で覆われる開口凹所１５の変形例の断面を模式的に示す説明図である。上記実施形態では、図３，４に示したように、口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔの形状を弧状形状（曲面形状）とした。これに対して、図６（Ａ）に示すように、上記式（２）を満たす間隔Ｄｔが得られるように傾斜させた平面形状としてもよい。また、図６（Ｂ）に示すように、ライナー１０のドーム部１４に設けられた陥没台座部１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓの形状を弧状形状（曲面形状）として、上記式（２）を満たす間隔Ｄｔが得られるようにしてもよい。さらにまた、図示は省略するが凹所内周壁１４ｒｓの形状を、図６（Ａ）と同様に、傾斜させた平面形状としてもよい。さらにまた、フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔおよび凹所内周壁１４ｒｓの両方を弧状形状（曲面形状）や傾斜した平面形状としてもよい。要するに、ガスケット部１８が凹所内周壁１４ｒｓの上縁端の側でライナー１０のドーム部１４の外表面と接する接点と、ガスケット部１８が口金フランジ１６ｆの外表面（フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔ）と接する接点との間の領域を開口凹所１５の開口部とする。そして、ガスケット部１８が凹所内周壁１４ｒｓの上縁端の側でライナー１０のドーム部１４の外表面と接する接点（口金収容部の内周壁の側の端部）と、ガスケット部１８が口金フランジ１６ｆの外表面（フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔ）と接する接点（フランジ外周縁部の側の端部）との間の距離を開口部の間隔Ｄｔとしたときに、その間隔Ｄｔが上記式（２）を満たす形状であれば良い。

なお、開口凹所１５の開口部の間隔Ｄｔは、以下で説明するように設定することも可能である。図７は、開口部の間隔Ｄｔの設定例について示す説明図である。高圧ガスタンク１００の縦断面において、陥没台座部（口金収容部）１４ｒの凹所内周壁１４ｒｓの上端から外側のライナー１０（ドーム部１４）の外表面と口金フランジ１６の外表面とに接する直線Ｌｉを想定する。ドーム部１４の外表面と口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６よりも中央側の外表面は、開口凹所１５を無視した輪郭形状を想定した場合、通常、滑らかな輪郭形状となるように構成される場合が多く、開口凹所１５の開口部ではその輪郭線は直線で近似されても差し支えない場合が多い。従って、通常、直線Ｌｉが口金フランジ１６ｆの外表面（フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔ）に接する接点ＰＬ２をガスケット部１８が口金フランジ１６ｆの外表面に接する接点Ｐ２に等しく、直線Ｌｉが凹所内周壁１４ｒｓから外側（凹所内周壁１４ｒｓの上端を含む）のライナー１０（ドーム部１４）に接する接点ＰＬ１をガスケット部１８がライナー１０（ドーム部１４）の外表面に接する接点Ｐ１に等しいとみなし、接点ＰＬ１と接点ＰＬ２との間の領域を開口部１５ｏとみなしても差し支えない。そこで、このような場合には、直線Ｌｉが口金フランジ１６ｆの外表面（フランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔ）に接する接点ＰＬ２の位置と、直線Ｌｉが凹所内周壁１４ｒｓから外側（凹所内周壁１４ｒｓの上端を含む）のライナー１０（ドーム部１４）に接する接点ＰＬ１の位置との間の距離を開口部の間隔Ｄｔすることが可能である。

また、開口凹所１５の開口部の間隔Ｄｔは、以下で説明するように設定することも可能である。図８は、開口部の間隔Ｄｔの他の設定例について示す説明図である。図８（Ａ）に示すように、口金フランジ１６ｆの形状によっては、想定した直線Ｌｉが口金フランジ１６ｆの外表面に接する接点ＰＬ２の位置が、ガスケット１８に覆われている領域よりも外となる場合がある。なお、図示は省略するが、想定した直線Ｌｉがライナー１０（ドーム部１４）の外表面に接する接点ＰＬ１の位置も同様である。このような場合には、想定した直線Ｌｉの接点ＰＬ１と接点ＰＬ２の間の距離（間隔）Ｄｔ（ＰＬ１−ＰＬ２）は、図４に示したガスケット１８の接点Ｐ１及び接点Ｐ２を想定した場合の接点（以下、「想定接点」とも呼ぶ）Ｐ１と想定接点Ｐ２との間の距離（間隔）Ｄｔ（Ｐ１−Ｐ２）よりも大きくなってしまう。このため、仮に、この間隔Ｄｔ（ＰＬ１−ＰＬ２）が上式（２）を満たしたとしても、ガスケット１８の想定接点Ｐ１と想定接点Ｐ２の間の距離（間隔）Ｄｔ（Ｐ１−Ｐ２）は上式（２）を満たさず、ガスケット部１８の破断を抑制する効果が得られない可能性がある。

そこで、図８（Ａ）のような場合には、図８（Ｂ）に示すように開口部１５ｏおよび開口部の間隔Ｄｔを設定するようにしてもよい。すなわち、高圧ガスタンク１００の縦断面において、口金フランジ１６ｆのフランジ外周縁部１６ｆｅの外表面１６ｆｅｔと、凹所内周壁１４ｒｓとの間のライナー軸線ＡＸに垂直な方向での距離が最大となる領域を開口部とし、その距離を開口部の間隔Ｄｔとしてもよい。なお、このように開口部の間隔Ｄｔを設定した場合、ガスケット部１８の想定接点Ｐ１と想定接点Ｐ２との間の間隔Ｄｔ（Ｐ１−Ｐ２）が設定した開口部の間隔Ｄｔよりも短くなることはない。このため、設定した開口部の間隔Ｄｔが上記式（２）を満たせば、ガスケット部１８の想定接点Ｐ１と想定接点Ｐ２との間の間隔Ｄｔ（Ｐ１−Ｐ２）も上記式（２）を満たすようにすることができ、ガスケット部１８の破断を抑制することが可能となる。

また、開口部の間隔Ｄｔを規定するフランジ外周縁部１６ｆｒの側の端部は、フランジ外周縁部１６ｆｅの口金本体１６ｂ側の端部とするようにしてもよい。また、口金フランジ１６ｆの外表面の曲率が大きく変化する境界位置、例えば、凹所開口部１５を形成するために面取り等によって形成された弧状形状（曲面形状）や傾斜した平面形状（切欠き等）の口金本体１６ｅ側の開始位置とするようにしてもよい。また、開口部の間隔Ｄｔを規定する凹所内周壁１４ｒｓの側の端部は、凹所内周壁１４ｒｓの上縁端としてもよい。また、凹所内周壁１４ｒｓから外側のライナー１０（ドーム部１４）の外表面の曲率が大きく変化する境界位置、例えば、凹所開口部１５を形成するために面取り等によって形成された弧状形状（曲面形状）や傾斜した平面形状（切欠き等）の凹所内周壁１４ｒｓとは反対側（外側）の開始位置とするようにしてもよい。

上記の実施形態では、ガスケット部１８をＦＩＰＧの塗布により形成しているが、ポリアミドや、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の種々の樹脂からなるフィルムを貼り付けることにより、シール部であるガスケット部１８を形成するようにしてもよい。

本発明は、上述の実施形態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の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又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。

１０…ライナー
１２…シリンダー部
１４…ドーム部
１４ｈ…貫通孔
１４ｒ…陥没台座部
１４ｒｓ…凹所内周壁
１５…開口凹所
１６…口金
１６ｂ…口金本体
１６ｆ…口金フランジ
１６ｈ…バルブ接続孔
１６ｔ…凸部
１６ｆｅ…外周縁部（フランジ外周縁部）
１６ｆｅｔ…表面
１８…ガスケット部
１８ｓ…層状部
１８ｅ…埋め込み部
１００…高圧ガスタンク
１０２…繊維強化樹脂層

Claims (2)

1. 高圧ガスタンクであって、
   筒状の中空容器であるライナーと、
   前記ライナーに装着された口金と、
   前記ライナーの外表面に熱硬化性樹脂を含浸した繊維束を巻き付けて形成された繊維強化樹脂層と、
   を備え、
   前記ライナーは、軸方向端部に、口金装着用の口金収容部を有し、
   前記口金は、前記口金収容部に入り込む口金フランジと、前記口金フランジから突出した口金本体とを有するとともに、前記口金フランジのフランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁との間に開口凹所を有しており、
   前記高圧ガスタンクは、さらに、前記口金収容部の前記内周壁よりも外側の前記ライナーの外表面から、前記フランジ外周縁部よりも中央の側の前記口金フランジの外表面にまで亘って、前記開口凹所を覆うように層状に延在するシール部を有し、
   前記高圧ガスタンクの縦断面において、前記開口凹所の開口部における前記フランジ外周縁部の側の端部と前記内周壁の側の端部との間の距離を前記開口部の間隔Ｄｔとしたときに、前記開口部の間隔Ｄｔが、前記口金収容部の内周壁と前記フランジ外周縁部の外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差Ｓｍと、前記シール部の破断伸びＸｇｓ［％］とで表される下式（１）を満足するように、前記フランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁が形成されている
   ことを特徴とする高圧ガスタンク。
   Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（１）
2. 口金を有する筒状の中空容器の口金付ライナーであって、
   軸方向端部に、口金装着用の口金収容部を有し、
   前記口金は、前記口金収容部に入り込む口金フランジと、前記口金フランジから突出した口金本体とを有するとともに、前記口金フランジのフランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁との間に開口凹所を有しており、
   前記口金付ライナーは、さらに、前記口金収容部の前記内周壁よりも外側の前記ライナーの外表面から、前記フランジ外周縁部よりも中央の側の前記口金フランジの外表面にまで亘って、前記開口凹所を覆うように層状に延在するシール部を有し、
   前記口金付ライナーの縦断面において、前記開口凹所の開口部における前記フランジ外周縁部の側の端部と前記内周壁の側の端部との間の距離を前記開口部の間隔Ｄｔとしたときに、前記開口部の間隔Ｄｔが、前記口金収容部の内周壁と前記フランジ外周縁部の外周端との位置関係の相対的なズレの最大公差Ｓｍと、前記シール部の破断伸びＸｇｓ［％］とで表される下式（１）を満足するように、前記フランジ外周縁部と前記口金収容部の内周壁が形成されている
   ことを特徴とする口金付ライナー。
   Ｄｔ＞（Ｓｍ／Ｘｇｓ）・１００ …（１）

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