JP2023142362A - 容器及び容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】損傷が生じることを効果的に抑制しつつ内部構造体を安定的に支持することができる容器、及び、当該容器の製造方法を提供する。【解決手段】円筒形状を有する胴部、ドーム形状を有し前記胴部の両端に設けられるドーム部、及び、前記各ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の第１口金部並びに第２口金部を有する容器本体と、前記容器本体の内部に収容される内部構造体とを備えており、前記内部構造体は、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部と、前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部とを備えており、前記自由軸部は、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように前記第１口金部側において支持されており、前記固定軸部は、その表面に形成される係合部を介して、前記第２口金部の前記連通孔に固定支持されており、前記第２口金部における前記連通孔の内周面の少なくとも一部は、前記係合部に係合する塑性変形部を備えていることを特徴とする容器。【選択図】図１

Description

本発明は、容器及び容器の製造方法に関する。

従来から様々な内部構造体を内部に収容した容器が知られている。例えば、気体を吸蔵する物質が充填された充填部材や、容器内の液体の揺れを防止する仕切り板、触媒が収容される触媒体を内部に収容した容器が知られている。このような容器における内部構造体（充填部材、仕切り板、触媒体等）の取り付け構造としては、内部構造体に設けられる軸部と容器とを溶接により固定する構造が広く用いられている（特許文献１）。

特開２００８－３０３９５６号公報

しかしながら、溶接によって固定された内部構造体を有する容器の場合、当該容器内部に高圧の液体が注入されて容器が膨張した場合や、容器内部の高圧の液体が外部に排出されて容器が収縮した場合の寸法変化が生じると、その寸法変化に伴って内部構造体も伸縮して、溶接による固定部分に応力集中が発生し、当該溶接部分に疲労破壊等の損傷が生じてしまうおそれがあった。

本発明は上記問題を解決すべくなされたものであり、損傷が生じることを効果的に抑制しつつ内部構造体を安定的に支持することができる容器、及び、当該容器の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の前記目的は、円筒形状を有する胴部、ドーム形状を有し前記胴部の両端に設けられるドーム部、及び、前記各ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の第１口金部並びに第２口金部を有する容器本体と、前記容器本体の内部に収容される内部構造体とを備えており、前記内部構造体は、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部と、前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部とを備えており、前記自由軸部は、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように前記第１口金部側において支持されており、前記固定軸部は、その表面に形成される係合部を介して、前記第２口金部の前記連通孔に固定支持されており、前記第２口金部における前記連通孔の内周面の少なくとも一部は、前記係合部に係合する塑性変形部を備えていることを特徴とする容器。により達成される。

また、上記容器において、前記係合部は、前記固定軸部の表面に形成される凸状体又は凹状体であることが好ましい。

また、前記係合部は、前記固定軸部の周方向に沿って環状に形成されることが好ましい。

また、前記係合部は、前記固定軸部の軸方向に沿って複数形成されていることが好ましい。

また、本発明の前記目的は、円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体とを準備する主要部品準備ステップと、前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記自由軸部を、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように前記口金部側において支持するとともに、前記内部構造体が有する前記固定軸部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を内周面で支持するための他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、前記両側加工容器形成ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記他の口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法により達成される。

また、本発明の前記目的は、円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体とを準備する主要部品準備ステップと、前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記固定軸部を、前記口金部における連通孔に挿入するとともに、前記内部構造体が有する前記自由端部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、前記口金部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を前記口金部の内周面で固定支持する固定軸部固定ステップと、前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記自由軸部を、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように支持する他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、前記固定軸部固定ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法により達成される。

また、本発明の前記目的は、円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体と、前記自由軸部に対して相対移動可能な保持プラグと、を準備する主要部品準備ステップと、前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記固定軸部を、前記口金部における連通孔に挿入するとともに、前記内部構造体が有する前記自由端部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、前記口金部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を前記口金部の内周面で固定支持する固定軸部固定ステップと、前記内部構造体が有する前記自由軸部に前記保持プラグを相対移動可能に設置する保持プラグ設置ステップと、前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記自由軸部に設置される前記保持プラグを内周面で支持するための他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、前記固定軸部固定ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法により達成される。

また、上記容器の製造方法において、前記係合部は、前記固定軸部の表面に形成される凸状体又は凹状体であることが好ましい。

また、前記係合部は、前記固定軸部の周方向に沿って環状に形成されることが好ましい。

また、前記係合部は、前記固定軸部の軸方向に沿って複数形成されていることが好ましい。

本発明によれば、損傷が生じることを効果的に抑制しつつ内部構造体を安定的に支持することができる容器、及び、当該容器の製造方法を提供することができる。

本発明に係る容器の一例を示す概略構成断面図である。 （ａ）（ｂ）共に、本発明に係る容器の内部に収容される内部構造体の一例を示す概略構成断面図である。 （ａ）（ｂ）共に、図１に示す容器が備える保持プラグ及び内部構造体における自由軸部の構造を説明するための要部拡大概略構成断面図である。 図１に示す容器が備える第２口金部及び内部構造体における固定軸部の構造を説明するための要部拡大概略構成断面図である。 本発明に係る容器の製造方法を説明するためのブロック図である。 片側加工容器の形成方法を説明するための説明図である。 （ａ）は、本発明に係る容器の製造方法が有する内部構造体支持ステップを説明するための説明図であり、（ｂ）は、本発明に係る容器の製造方法が有する両側加工容器形成ステップを説明するための説明図である。 本発明に係る容器が備える保持プラグの変形例を説明するための概略構成断面図である。 （ａ）（ｂ）共に、本発明に係る容器が備える保持プラグの更なる変形例を説明するための概略構成断面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）共に、保持プラグや固定軸部が備える係合部の更なる変形例を説明するための概略構成断面図である。 本発明に係る容器の他の製造方法を説明するためのブロック図である。 本発明に係る容器の他の製造方法を説明するための説明図である。 本発明に係る容器の他の変形例を説明するための概略構成要部拡大断面図である。 図１３に示す容器の製造方法を説明するための説明図である。 図１３に示す容器の他の製造方法を説明するための説明図である。

以下、本発明に係る容器及び該容器の製造方法について添付図面を参照して説明する。なお、各図は、構成の理解を容易ならしめるために部分的に拡大・縮小している。

本発明に係る容器１は、図１の概略構成断面図に示すように、容器本体２と、この容器本体２の内部に収容される内部構造体３を備える容器１である。ここで、容器本体２の内部に収容される内部構造体３は、構造体本体３１と、当該構造体本体３１の一端側に設けられる自由軸部３２と、他端側に設けられる固定軸部３３とを備えるように構成されている。自由軸部３２及び固定軸部３３は、容器本体２における胴部４の軸線方向に沿って伸びるように形成されている。内部構造体３の構造としては、図２（ａ）に示すように、構造体本体３１の一方の面及び他方の面のそれぞれから自由軸部３２及び固定軸部３３が突設されるような構造であってもよく、或いは、図２（ｂ）に示すように、単一のパイプ状部材上に構造体本体３１を挿入固定されて形成されるような構造であってもよい。また、構造体本体３１は、容器１の内部に収容されて使用されるものであれば特にその構造や機能は限定されない。例えば、気体を吸蔵する物質が充填された充填部材や、容器内の液体の揺れを防止する仕切り板を備える構造体、触媒が収容される触媒体等を例示することができる。

本発明に係る容器１が有する容器本体２は、溶接またはボルト締結等による継ぎ目が存在しないシームレス構造として形成されており、両端部が端側に進むにつれて縮径した円筒状の形態を有している。具体的には、図１に示すように、円筒形状を有する胴部４、ドーム形状を有し胴部４の両端に設けられるドーム部５，６、及び、各ドーム部５，６の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、胴部４の軸線に沿って形成される筒状の第１口金部９並びに第２口金部１０を有するように構成されている。なお、容器本体２は、円筒状の鋼鉄やアルミニウム合金等の素管に対して縮径加工を施すことにより容器形状に賦形して形成することができる。

第１口金部９における連通孔は、保持プラグ１１を固定支持し、当該保持プラグ１１には、内部構造体３が有する自由軸部３２が、胴部４の軸線に沿って移動可能（相対移動可能）なように支持される（第１口金部９側において自由端部３２が、胴部４の軸線に沿って移動可能なように支持される）。この保持プラグ１１の形態としては、第１口金部９における連通孔に固定され、内部構造体３が有する自由軸部３２を胴部４の軸線に沿って移動可能とする構造であれば特に限定されないが、例えば、図３（ａ）に示すように、断面視円形の棒状体形状として形成することが好ましい。このような棒状体形状として保持プラグ１１を構成する場合、例えば、内部構造体３が有する自由軸部３２をパイプ状に形成することにより、該パイプ状自由軸部３２の内腔に棒状体形状である保持プラグ１１の端部を挿入配置することによって、内部構造体３が有する自由軸部３２は、胴部４の軸線に沿って移動可能なように保持プラグ１１に支持される。

また、保持プラグ１１によって第１口金部９における連通孔に固定する方法は、特に限定されず、溶接によって固定する方法や、第１口金部９の連通孔に保持プラグ１１を螺合させて固定する方法を例示することができるが、以下のような方法により固定することが好ましい。すなわち、保持プラグ１１の外径寸法よりも大きい内径寸法を有する連通孔を備えるように第１口金部９を構成し、当該第１口金部９の連通孔内に保持プラグ１１を挿入し、その後、例えば、第１口金部９を縮径変形させることにより保持プラグ１１を第１口金部９に設置固定することが好ましい。特に、図３（ａ）に示すように、縮径変形される第１口金部９に当接する保持プラグ１１の外周面に係合部１１ａを形成し、第１口金部９の連通孔の内周面の少なくとも一部が、当該係合部１１ａに係合する塑性変形部９ａを形成するように構成することが好ましい。このような係合部１１ａとしては、図３（ａ）に示すように、保持プラグ１１の外周面に形成され、当該外周面から外方に突出する凸状体として形成する他、図３（ｂ）に示すように保持プラグ１１の外周面に形成される凹状体として構成することもできる。また、このような凸状体又は凹状体の係合部１１ａは、保持プラグ１１の外周面の周方向に沿って環状に形成されることが好ましい。また、係合部１１ａは、保持プラグ１１の長手方向（保持プラグ１１の軸方向）に沿って所定間隔をあけて複数形成されていることが好ましい。ここで、第１口金部９における連通孔に挿入固定される保持プラグ１１によって、第１口金部９における連通孔が密閉されて封止されることが好ましいが、別途、例えば、第１口金部９の外周部に雄ネジ部を形成し、当該雄ネジ部に封止プラグを螺合して第１口金部を封止するような構成を採用する場合には、必ずしも保持プラグ１１によって第１口金部９における連通孔が封止されなくてもよい。

第２口金部１０における連通孔は、内部構造体３が有する固定軸部３３を支持固定する機能を有する部分である。第２口金部１０における連通孔に支持固定される固定軸部３３の形態は、断面視円形の中空のパイプ状体として形成されることが好ましい。固定軸部３３は、図４に示すように、その表面に形成される係合部３３ａを備えており、当該係合部３３ａを介して第２口金部１０の連通孔に密着固定支持される。第２口金部１０における連通孔の内周面の少なくとも一部は、係合部３３ａに係合する塑性変形部１０ａを備えるように構成される。この固定軸部３３の表面に形成される係合部３３ａの構成は、上述の保持プラグ１１の外周面に形成される係合部１１ａと同様であり、固定軸部３３の表面に形成され、当該表面から外方に突出する凸状体として形成する他、固定軸部３３の表面に形成される凹状体として構成することもできる。また、このような係合部３３ａは、固定軸部３３の表面の周方向に沿って環状に形成されることが好ましい。また、係合部は、固定軸部３３の軸方向に沿って所定間隔をあけて複数形成されていることが好ましい。

なお、パイプ状体として形成される固定軸部３３の側面には貫通孔３３ｂが形成されており、また、当該固定軸部３３が支持固定される第２口金部１０には継手（図示せず）を介して配管が接続しており、当該配管及び固定軸部３３に形成される貫通孔３３ｂを介して、容器１内への流体の供給、又は、容器１に貯蔵される流体を外部に排出することができるように構成されている。

本発明に係る上記容器１は、以下に説明する製造方法により製造することができる。すなわち、図５のブロック図に示すように、主要部品準備ステップＳ１と、保持プラグ固定ステップＳ２と、内部構造体支持ステップＳ３と、両側加工容器形成ステップＳ４とを備える製造方法により製造することができる。

主要部品準備ステップＳ１は、円筒形状を有する胴部Ｚ４の一端側にドーム形状のドーム部Ｚ５、及び、該ドーム部Ｚ５の頂部に形成されて内外を連通する連通孔Ｚ６を有し、胴部Ｚ４の軸線に沿って形成される筒状の口金部Ｚ７を有する片側加工容器Ｚ３と、口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６に固定される保持プラグ１１と、片側加工容器Ｚ３の内部に収容され、胴部Ｚ４の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部３２及び胴部４の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部３３を有する内部構造体３とを準備する工程である。

ここで、片側加工容器Ｚ３は、例えば、図６に示すように、鋼鉄やアルミニウム合金等の長尺な円筒パイプから必要な長さを切り出されて形成される短素管材Ｚ１を図示しないマンドレルに外嵌合して取り付け、成型ローラもしくはリング状の金型で短素管材Ｚ１の外周面を圧接させることで、その外周面をしごき、これにより胴部Ｚ４が形成された長素管材Ｚ２を形成した後、該長素管材Ｚ２の外周面を図示しないチャック装置で保持して回転させ、成型ローラを片側開口端近傍から開口端にかけて、口絞りを行い、ドーム部５および口金部Ｚ７を形成することにより得られる。なお、保持プラグ１１及び内部構造体３としては、上述の構成の物を使用することができる。

保持プラグ固定ステップＳ２は、片側加工容器Ｚ３における口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６に保持プラグ１１を挿入して固定する工程である。この保持プラグ固定ステップＳ２においては、断面視円形の棒状体形状の保持プラグ１１を、口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６に挿入して溶接によって固定する方法、或いは、口金部９の連通孔Ｚ６に保持プラグ１１を螺合させて固定する方法を採用してもよいが、上述の図３（ａ）（ｂ）に示すように、外周面に係合部１１ａ（凸状体、或いは、凹状体として形成される係合部１１ａ）を備える棒状の保持プラグ１１を、口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６内に挿入し、その後、スピニング加工等の縮径加工を口金部Ｚ７に施して該口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６を縮径変形させることにより、保持プラグ１１を口金部Ｚ７に設置固定することが好ましい。このような方法で保持プラグ１１を口金部Ｚ７に設置固定することにより、口金部Ｚ７９の連通孔Ｚ６の内周面の一部が、係合部１１ａに係合する塑性変形部Ｚ８を形成して、保持プラグ１１が口金部Ｚ７に強固に固定されることになる。なお、保持プラグ１１を口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６内に設置する際に、口金部Ｚ７に対する当該保持プラグ１１の位置ずれが発生しないように、別途図示しない支持装置により保持プラグ１１を支持しながら、保持プラグ固定ステップＳ２を実施することが好ましい。

内部構造体支持ステップＳ３は、図７に示すように、片側加工容器Ｚ３の内部に内部構造体３を収容し、内部構造体３が有する自由軸部３２を、胴部Ｚ４の軸線に沿って移動可能なように保持プラグ１１に支持するとともに、内部構造体３が有する固定軸部３３を仮支持して、内部構造体３を両端で支持する工程である。また、片側加工容器Ｚ３の胴部Ｚ４の外周面はチャック装置で保持される。ここで、本実施形態においては、保持プラグ１１は棒状体として形成されているため、内部構造体３が有する自由軸部３２はパイプ状に構成されており、当該パイプ状の自由軸部３２における内腔に保持プラグ１１を挿入することにより、自由軸部３２は、胴部Ｚ４に対して移動可能に保持プラグ１１に支持される。また、内部構造体３が有する固定軸部３３を仮支持する方法は特に限定されないが、例えば、図７（ａ）に示すように、支持ロッド５０とプレス装置５１とで押圧することにより、内部構造体３が有する固定軸部３３を支持することができる。

両側加工容器形成ステップＳ４は、内部構造体３を胴部Ｚ４の内側にセットした状態で片側加工容器Ｚ３の残りの端面を加工して両側加工容器１を形成する工程である。具体的には、片側加工容器Ｚ３の口金部Ｚ７が形成された側と反対側の胴部Ｚ４にスピニング加工装置５２等を用いて縮径加工を施すことにより、内部構造体３が有する固定軸部３３を内周面で支持するための他の筒状の口金部Ｚ９を頂部に有するドーム状のドーム部Ｚ１０を形成する。この両側加工容器形成ステップＳ４を経て、内部に内部構造体３を有する容器１が形成される。固定軸部３３の表面には、凸状体又は凹状体として構成される係合部３３ａが設けられているため、縮径加工により、固定軸部３３を内周面で支持するための他の口金部Ｚ９を形成する際に、当該口金部Ｚ９の内周面の一部が、固定軸部３３の表面に形成される係合部３３ａに塑性変形して係合するため、固定軸部３３が他の口金部Ｚ９に強固に密接固定されることになる。なお、両側加工容器形成ステップＳ４の後工程として、必要に応じ、熱処理ステップを施し容器１の耐疲労強度を向上させるようにしてもよい。

本発明に係る容器１は、上述のように、容器本体２の内部に設置される内部構造体３に対する容器本体２の支持構造を、片側自由端構造（内部構造体３の自由軸部３２が保持プラグ１１に対して移動可能な構造）として構成しているため、容器内部に高圧の液体が注入されて容器本体２が膨張した場合や、容器内部の高圧の液体が外部に排出されて容器本体２が収縮した場合の寸法変化（容器本体２の軸線方向寸法の変化）を吸収することができ、内部構造体３を支持する部分である第１口金部９や第２口金部１０に上記寸法変化に伴う応力集中が生じることを回避することができる。

また、内部構造体３が有する固定軸部３３の表面には、凸状体や凹状体として形成される係合部３３ａが設けられており、この係合部３３ａに、第２口金部１０における内周面の少なくとも一部が塑性変形して係合する構造を有しているため、固定軸部３３と第２口金部１０とは互いに強固に安定的に密接固定され、固定軸部３３が第２口金部１０から抜け出てしまうことを確実に防止することができる。

同様に、保持プラグ１１の外周面には、凸状体や凹状体として形成される係合部１１ａが設けられており、この保持プラグ１１に形成される係合部１１ａに、第１口金部９における内周面の少なくとも一部が塑性変形して係合する構造を有しているため、保持プラグ１１と第１口金部９とは互いにに強固に密接固定され、保持プラグ１１が第１口金部９から抜け出てしまうことを確実に防止することができる。

固定軸部３３や保持プラグ１１に形成される係合部３３ａ，１１ａとして、周方向に沿って形成される環状の形態を採用することにより、より一層強固に、固定軸部３３と第２口金部１０とを、保持プラグ１１と第１口金部９とを固定することが可能となる。また、この係合部３３ａ，１１ａを、固定軸部３３の軸方向や、保持プラグ１１の長手方向（保持プラグ１１の軸方向）に沿って所定間隔をあけて複数形成することにより、固定軸部３３と第２口金部１０との間での固定力、保持プラグ１１と第１口金部９との間での固定力をより増加させることができる、なお、係合部３３ａ，１１ａの形態として、固定軸部３３や保持プラグ１１の外周面の周囲をらせん状に巻回した態様の凸状体や凹状体を採用することもできるが、らせん状に形成する場合、第２口金部１０や第１口金部９を縮径変形させて、第２口金部１０や第１口金部９の内周面の一部を係合部に係合して塑性変形する際に、塑性変形部分がらせん状の係合部に沿って固定軸部３３や保持プラグ１１の軸方向に流れてしまい、第２口金部１０に対する固定軸部３３の位置や、第１口金部９に対する保持プラグ１１の位置がずれてしまう場合も生じるため、係合部３３ａ，１１ａの形態としては、固定軸部３３や保持プラグ１１の外周面の周方向に沿って環状に形成される係合部を、固定軸部３３の軸方向や保持プラグ１１の長手方向（保持プラグ１１の軸方向）に沿って所定間隔をあけて複数形成するように構成することが好ましい。

また、本発明に係る容器１の製造方法によれば、容器内部に高圧の液体が注入されて容器本体２が膨張した場合や、容器内部の高圧の液体が外部に排出されて容器本体２が収縮した場合の寸法変化（容器本体２の軸線方向寸法の変化）を吸収することができ、内部構造体３を支持する部分に上記寸法変化に伴う応力集中が生じることを回避することができる容器１を効率よく製造することができる。また、本発明に係る容器１の製造方法によれば、内部構造体３が有する固定軸部３３の表面に形成される係合部３３ａに、第２口金部１０における内周面の少なくとも一部を塑性変形して係合させて、互いに強固に安定的に密接固定される支持構造を有する容器１を得ることができる。

以上、本発明の一実施形態に係る容器１及び当該容器１の製造方法について説明したが、その具体的構成は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態においては、保持プラグ１１の形態として、断面視円形の棒状体形状を例示したが、例えば、図８に示すように、第１口金部９における連通孔に挿入固定されるプラグ本体１１１と、当該プラグ本体１１１の挿入側先端部に形成される収容凹部１１２とを備えるように保持プラグ１１を構成することもできる。このような構成で保持プラグ１１を構成する場合、例えば、内部構造体３が有する自由軸部３２の先端側を収容凹部１１２内に挿入配置することによって、内部構造体３が有する自由軸部３２は、胴部４の軸線に沿って移動可能なように保持プラグ１１に支持されることになる。なお、この収容凹部１１２の内周面の内径は、自由軸部３２の先端部と摺接可能な大きさとすることが好ましい。

また、図９（ａ）に示すように、第１口金部９における連通孔に挿入固定されるプラグ本体１１１と、当該プラグ本体１１１の軸線に沿って形成される貫通孔に螺合されるスクリュー体１１３とを備えるように保持プラグ１１を構成することもできる。このような構成で保持プラグ１１を形成する場合、貫通孔に螺合されるスクリュー体１１３の先端部（挿入側先端部）は、連通孔に挿入固定されるプラグ本体１１１から突出する寸法として構成される。このような保持プラグ１１を採用する場合も、例えば、内部構造体３が有する自由軸部３２をパイプ状に形成することにより、該パイプ状自由軸部３２の内腔にスクリュー体１１３の先端部を挿入配置することによって、内部構造体３が有する自由軸部３２は、胴部４の軸線に沿って移動可能なように保持プラグ１１に支持される。また、プラグ本体１１１の挿入側先端部には、図９（ｂ）に示すように、パイプ状自由軸部３２の先端部が収容される収容凹部１１２を備えるように構成してもよい。この収容凹部１１２の内周面の内径は、自由軸部３２の先端部と摺接可能な大きさとすることが好ましい。このような収容凹部１１２を備えることにより、内部構造体３が有する自由軸部３２をより安定的に支持することが可能となる。

また、保持プラグ１１や固定軸部３３の表面に形成される係合部の形態としては、上述の構造に限定されるものではなく、例えば、凸状体及び凹状体の両方を備えるように構成してもよい。また、図１０に示すように、断面視（長手軸に対して垂直な方向の断面）において、二面幅構造を有する形状（図１０（ａ））やスプライン形状（図１０（ｂ））、セレーション形状（図１０（ｃ））等を有するように構成してもよい。

また、上記容器の製造方法に係る実施形態においては、片側加工容器Ｚ３の口金部Ｚ７における連通孔Ｚ６に保持プラグ１１を挿入固定した後、内部構造体３が有する自由軸部３２を、胴部Ｚ４の軸線に沿って移動可能なように保持プラグ１１に支持するようにして片側加工容器Ｚ３の内部に内部構造体３を収容し、片側加工容器Ｚ３の口金部Ｚ７が形成された側と反対側の胴部Ｚ４に対して縮径加工を施すことにより、内部構造体３が有する固定軸部３３を内周面で支持する他の筒状の口金部Ｚ９を形成するように構成しているが、このような製造方法に限定されない。具体的に説明すると、例えば、図１１のブロック図に示すように主要部品準備ステップＳ１１と、内部構造体支持ステップＳ１２と、固定軸部固定ステップＳ１３と、保持プラグ設置ステップＳ１４と、両側加工容器形成ステップＳ１５とを備えるように構成してもよい。

主要部品準備ステップＳ１１は、円筒形状を有する胴部Ｚ４の一端側にドーム形状のドーム部Ｚ５、及び、該ドーム部Ｚ５の頂部に形成されて内外を連通する連通孔Ｚ６を有し、胴部Ｚ４の軸線に沿って形成される筒状の口金部Ｚ７を有する片側加工容器Ｚ３と、片側加工容器Ｚ３の内部に収容され、胴部Ｚ４の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部３２及び胴部Ｚ４の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部３３を有する内部構造体３と、内部構造体３が有する自由軸部３２に対して相対移動可能な保持プラグ１１とを準備する工程である。

ここで、片側加工容器Ｚ３は、上述の方法により得ることができ、また、保持プラグ１１及び内部構造体３としては、上述の構成の物を使用することができる。

内部構造体支持ステップＳ１２は、図１２（ａ）に示すように、片側加工容器Ｚ３の内部に内部構造体３を収容し、内部構造体３が有する固定軸部３３を、口金部Ｚ７における連通孔Ｚ６に挿入するとともに、内部構造体３が有する自由端部３２を仮支持して、内部構造体３を両端で支持する工程である。また、片側加工容器Ｚ３の胴部Ｚ４の外周面はチャック装置（図示せず）で保持される。また、内部構造体３が有する自由軸部３２を仮支持する方法は特に限定されないが、例えば、図１２（ａ）に示すように、支持ロッド５０とプレス装置５１とで押圧することにより、内部構造体３が有する自由軸部３２を支持することができる。

固定軸部固定ステップＳ１３は、スピニング加工装置５２等を用いて縮径加工を口金部Ｚ７に施すことにより、口金部Ｚ７の連通孔Ｚ６を縮径変形させ、その内周面で固定軸部３３を固定支持する工程である。固定軸部３３の表面には、凸状体又は凹状体として構成される係合部３３ａが設けられているため、縮径加工により、口金部Ｚ７の内周面の一部が、固定軸部３３の表面に形成される係合部３３ａに塑性変形して係合するため、固定軸部３３が口金部Ｚ７に強固に密接固定されることになる。

保持プラグ設置ステップＳ１４は、図１２（ｂ）に示すように、内部構造体３が有する自由軸部３２に保持プラグ１１を相対移動可能に設置する工程である。本例においては、保持プラグ１１は棒状体として形成されているため、内部構造体３が有する自由軸部３２をパイプ状に構成し、当該パイプ状の自由軸部３２における内腔に保持プラグ１１を挿入することにより、保持プラグ１１と自由軸部３２とは、相対移動可能に構成される。なお、保持プラグ１１としては、上述の図３（ａ）（ｂ）に示すように、外周面に係合部１１ａ（凸状体、或いは、凹状体として形成される係合部１１ａ）を備える棒状の保持プラグ１１を用いることが好ましい。ここで、この保持プラグ設置ステップＳ１４を実施するタイミングは特に限定されず、上記固定軸部固定ステップＳ１３が終了した段階で実施してもよく、或いは、上記内部構造体支持ステップＳ１２を実施する前段階において実施し、固定軸部固定ステップＳ１３を行う段階ですでに保持プラグ１１を自由軸部３２に設置した状態となるようにしてもよい。上記内部構造体支持ステップＳ１２を実施する前段階において保持プラグ設置ステップＳ１４を実施する場合には、内部構造体３が有する自由軸部３２に設置された保持プラグ１１を、支持ロッド５０とプレス装置５１とで押圧することにより、内部構造体３が有する自由軸部３２側を支持することになる。

両側加工容器形成ステップＳ１５は、内部構造体３を胴部Ｚ４の内側にセットした状態で片側加工容器Ｚ３の残りの端面を加工して両側加工容器を形成する工程であり、片側加工容器Ｚ３の口金部Ｚ７が形成された側と反対側の胴部Ｚ４にスピニング加工装置５２等を用いての縮径加工を施すことにより、図１２（ｃ）に示すように、内部構造体３が有する自由軸部３２に設置される保持プラグ１１の外周面を内周面で支持するための他の筒状の口金部Ｚ９を頂部に有するドーム状のドーム部Ｚ１０を形成する。この両側加工容器形成ステップＳ１５を経て、内部に内部構造体３を有する容器１が形成される。保持プラグ１１の表面には、凸状体又は凹状体として構成される係合部１１ａが設けられているため、縮径加工により、保持プラグ１１を内周面で支持するための他の口金部Ｚ９を形成する際に、当該他の口金部Ｚ９の内周面の一部が、保持プラグ１１の表面に形成される係合部１１ａに塑性変形して係合するため、保持プラグ１１が他の口金部Ｚ９に強固に固定されることになる。なお、保持プラグ１１を他の口金部Ｚ９内に設置する際に、口金部Ｚ９に対する当該保持プラグ１１の位置ずれが発生しないように、別途図示しない支持装置により保持プラグ１１を支持しながら、両側加工容器形成ステップＳ１５を実施することが好ましい。また、両側加工容器形成ステップＳ１５の後工程として、必要に応じ、熱処理ステップを施し容器１の耐疲労強度を向上させるようにしてもよい。このような製造方法であっても、上述の効果を奏することができる。

また、上記実施形態においては、第１口金部９における連通孔に保持プラグ１１を固定支持し、当該保持プラグ１１に対して、内部構造体３が有する自由軸部３２が胴部４の軸線に沿って移動可能（相対移動可能）なように支持される構造を備えているが、このような構造に特に限定されず、内部構造体３が有する自由軸部３２が、第１口金部９側において、胴部４の軸線に沿って移動可能（相対移動可能）なように支持される態様であれば、如何様な構造でも採用することができる。例えば、図１３の概略構成要部拡大断面図に示すように、第１口金部９における連通孔内において、内部構造体３が有する自由軸部３２が摺動可能に支持されるような構造を採用することができる。このような構造を採用する場合、例えば、第１口金部９の外周部に雄ネジ部を形成し、当該雄ネジ部に封止プラグを螺合して第１口金部を封止するような構成を採用する。また、自由端部３２の形態としては、パイプ状、或いは、中実棒状を採用することができる。自由端部３２をパイプ状として形成する場合には、当該自由端部３２の側面に貫通孔（図示せず）し、当該貫通孔を介して、容器１内への流体の供給、又は、容器１に貯蔵される流体を外部に排出することができるように構成してもよい。

また、図１３に示す態様にて容器を製造する場合、例えば、図５に示すブロック図を参照して、保持プラグ固定ステップＳ２を省略するとともに、図１４に示すように、片側加工容器Ｚ３の内部に内部構造体３を収容し、内部構造体３が有する自由軸部３２を、胴部Ｚ４の軸線に沿って移動可能なように口金部Ｚ７の連通孔Ｚ８内に挿入して、当該口金部Ｚ７において自由端部３２を支持するとともに、内部構造体３が有する固定軸部３３を仮支持して、内部構造体３を両端で支持するように内部構造体支持ステップＳ３を構成する。その後に行われる両側加工容器形成ステップＳ４を上述の通り実施することにより、容器本体２の内部に設置される内部構造体３に対する容器本体２の支持構造を、片側自由端構造（内部構造体３の自由軸部３２が第１口金部９の連通孔に対して移動可能な構造）とする容器を得ることができる。

また、図１１のブロック図や図１２にて示されるように、内部構造体３が有する固定軸部３３を、片側加工容器Ｚ３が有する口金部Ｚ７における連通孔Ｚ６に挿入して容器を製造する場合には、図１１にて示される保持プラグ固定ステップＳ１４を省略するとともに、図１５に示すように、片側加工容器Ｚ３の口金部Ｚ７が形成された側と反対側の胴部Ｚ４にスピニング加工装置５２等を用いての縮径加工を施すことにより、内部構造体３が有する自由軸部３２を、胴部Ｚ４の軸線に沿って移動可能なように支持する他の筒状の口金部Ｚ９を頂部に有するドーム状のドーム部Ｚ１０を形成して両側加工容器を得るように両側加工容器形成ステップを構成する。

１ 容器
２ 容器本体
３ 内部構造体
３１ 構造体本体
３２ 自由軸部
３３ 固定軸部
３３ａ 係合部
４ 胴部
５，６ ドーム部
７，８ 連通孔
９ 第１口金部
９ａ 塑性変形部
１０ 第２口金部
１０ａ 塑性変形部
１１ 保持プラグ
１１ａ 係合部
１１１ プラグ本体
１１２ 収容凹部
１１３ スクリュー体
Ｚ１ 短素管材
Ｚ２ 長素管材
Ｚ３ 片側加工容器
Ｚ４ 胴部
Ｚ５ ドーム部
Ｚ６ 連通孔
Ｚ７ 口金部
Ｚ８ 塑性変形部
Ｚ９ 他の口金部
Ｚ１０ ドーム部
Ｓ１ 主要部品準備ステップ
Ｓ２ 保持プラグ固定ステップ
Ｓ３ 内部構造体支持ステップ
Ｓ４ 両側加工容器形成ステップ
Ｓ１１ 主要部品準備ステップ
Ｓ１２ 内部構造体支持ステップ
Ｓ１３ 固定軸部固定ステップ
Ｓ１４ 保持プラグ設置ステップ
Ｓ１５ 両側加工容器形成ステップ

Claims (10)

1. 円筒形状を有する胴部、ドーム形状を有し前記胴部の両端に設けられるドーム部、及び、前記各ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の第１口金部並びに第２口金部を有する容器本体と、前記容器本体の内部に収容される内部構造体とを備えており、
   前記内部構造体は、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部と、前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部とを備えており、
   前記自由軸部は、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように前記第１口金部側において支持されており、
   前記固定軸部は、その表面に形成される係合部を介して、前記第２口金部の前記連通孔に固定支持されており、
   前記第２口金部における前記連通孔の内周面の少なくとも一部は、前記係合部に係合する塑性変形部を備えていることを特徴とする容器。
2. 前記係合部は、前記固定軸部の表面に形成される凸状体又は凹状体であることを特徴とする請求項１に記載の容器
3. 前記係合部は、前記固定軸部の周方向に沿って環状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の容器。
4. 前記係合部は、前記固定軸部の軸方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の容器。
5. 円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体とを準備する主要部品準備ステップと、
   前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記自由軸部を、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように前記口金部側において支持するとともに、前記内部構造体が有する前記固定軸部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、
   前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を内周面で支持するための他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、
   前記両側加工容器形成ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記他の口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法。
6. 円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体とを準備する主要部品準備ステップと、
   前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記固定軸部を、前記口金部における連通孔に挿入するとともに、前記内部構造体が有する前記自由端部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、
   前記口金部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を前記口金部の内周面で固定支持する固定軸部固定ステップと、
   前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記自由軸部を、前記胴部の軸線に沿って移動可能なように支持する他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、
   前記固定軸部固定ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法。
7. 円筒形状を有する胴部の一端側にドーム形状のドーム部、及び、該ドーム部の頂部に形成されて内外を連通する連通孔を有し、前記胴部の軸線に沿って形成される筒状の口金部を有する片側加工容器と、前記片側加工容器の内部に収容され、前記胴部の軸線に沿って一端側に設けられる自由軸部及び前記胴部の軸線に沿って他端側に設けられる固定軸部を有する内部構造体と、前記自由軸部に対して相対移動可能な保持プラグと、を準備する主要部品準備ステップと、
   前記内部構造体を前記片側加工容器内に収容し、前記内部構造体が有する前記固定軸部を、前記口金部における連通孔に挿入するとともに、前記内部構造体が有する前記自由端部を仮支持して、前記内部構造体を両端で支持する内部構造体支持ステップと、
   前記口金部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記固定軸部を前記口金部の内周面で固定支持する固定軸部固定ステップと、
   前記内部構造体が有する前記自由軸部に前記保持プラグを相対移動可能に設置する保持プラグ設置ステップと、
   前記片側加工容器の前記口金部が形成された側と反対側の胴部に縮径加工を施すことにより、前記内部構造体が有する前記自由軸部に設置される前記保持プラグを内周面で支持するための他の筒状の口金部を頂部に有するドーム状のドーム部を形成して両側加工容器を形成する両側加工容器形成ステップとを備えており、
   前記固定軸部固定ステップは、前記固定軸部の表面に形成される係合部に、前記口金部の内周面の少なくとも一部を塑性変形させて係合固定することを特徴とする容器の製造方法。
8. 前記係合部は、前記固定軸部の表面に形成される凸状体又は凹状体であることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の容器の製造方法。
9. 前記係合部は、前記固定軸部の周方向に沿って環状に形成されることを特徴とする請求項５から８のいずれかに記載の容器の製造方法。
10. 前記係合部は、前記固定軸部の軸方向に沿って複数形成されていることを特徴とする請求項５から９のいずれかに記載の容器の製造方法。

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