JPH01260270A - 密封容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は作製容易な耐圧性の密封容器およびその製造法
に関し、例えば自動車等の空調装置の冷媒サイクルに組
込まれるリキッドタンクとして用いられる密封容器およ
びその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガスボンベ、飲料缶などの密封容器は、胴部と蓋
部とを別々に製造し、溶接や機械的嵌合により接合した
り、また両者を一体的に成形したりして製造づる。例え
ば、自動車などの空調装置に組込まれるリキッドタンク
は、冷房サイクル内を循環する冷媒循環量の調節と、こ
の冷媒中に含まれる水分やゴミ等を除去し、清浄な冷媒
として、膨張弁へ供給するだめのフィルタとしての機能
を有し、内部には常時高圧の冷媒が貯留されている。

そのため、第１０図および第１１図に示すように、鍛造
によって成形された有底円筒状の胴部１の開口部、また
は円筒状の胴部２の一方の開口部に蓋３を溶接して底部
とした他方の開口部に、冷媒の出入管４ａ、４ｂを有す
る蓋４を溶接して形成されたスチール製の密封容器が用
いられている。

これら密封容器は、溶接によってつくられるため手数が
かかり、特に軽り目ヒのため材質としてアルミニウムま
たはアルミニウム合金を用いる場合には、溶接υること
自体が困難、かつ高価ｒあつｌこ　。

そのため、第１２図および第１３図に示すように、有底
円筒状の胴部１の開目端部の胴内周面および冷媒出入管
４ａ、４ｂを有する蓋４の外周面に、凹部、凸部が逆の
関係となるような凹凸部５を設け、さらに中間に互いに
対向する環状凹溝６゜６を設ｉ−１、これら胴内周面、
器外周面の四部、凸部が逆の関係を保持するとともに、
上記環状囲）１４６．６の間に０リング７を充填して、
上記開口端部の胴外側から、ローラ等によって均一に圧
迫して、開口端部の内周面と、器外周面を圧接して、薔
４を気密に固定したリキッドタンクが開発された（実開
昭６２−５２８５８号公報）。このタンク内には、乾燥
剤８、グラスウール９、メツシュ１０が積層され、押え
具１１によって押えられ、導入管４ｂより入った冷媒は
、乾燥剤８と接触した後、導出管４ｂより導出され、水
分、ゴミ等が除去される。なお、１２は内部を見るため
のサイドクラス、１３はＯリングである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記リキッドタンクは、溶接することなく、
胴と塁とを圧接することによって成形されるため、スチ
ール、アルミニウム、アルミニウム合金等の材料を広く
用いることが可能であるが、比較的肉薄の胴の内周面、
および蓋の外周面に、凹凸が逆の関係にある凹凸部５お
よび環状溝６゜６を加工しなければならず、かつ胴外周
側より圧迫して、蓋を固定する場合、その相互の位置関
係を僅かのずれもなく保持しなければならない不都合が
あった。

本発明者らは、上記の問題を解決ずべく鋭意検討を行な
った結果、比較的薄肉のＩ）１内周面に加にを施すこと
なく、器外周面の加工のみによって、塁を胴に気密かつ
強固に固定することが可能であり、また、胴部外周側よ
り圧迫づる方法が、周知の電磁力利用した塑性加工が好
適であることを発見した。

本発明は上記の発見に基づいてなされたもので、加圧が
′ｆＶ易ぐ、ｌ）ｉ　Ｊ３よび蓋の相対位置がずれてい
ても、強固に接合され、材料に対する自由度が高く、安
価に作製することが出来る密封容器およびそのＴＩＡ造
方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の目的を達成するために、本発明においては、外周
面を囲繞し、少なくとｔ）１本の環状溝を有する蓋部の
外周１面と、筒状胴部の内周面とを、胴外周側から圧迫
して、強固に接合する。この際、リキッドタンクのよう
に耐圧度、密封度の高いものについては、環状溝内にＯ
リング等の封止材を充填することが望ましい。この場合
、環状溝を複数とし、上記封止材を充填した環状溝以外
に、少なくとも１つの幅広で帯状の環状溝を設けて、胴
部を塑性変形させる際に、上記蓋部外周に胴部内周を圧
接するとともに、上記胴部を幅広帯状の環状溝内に、折
曲して喰込ませることにより、極めて強力に密封される
。また前記圧迫には、周知の電磁力を利用して、胴部を
塑性変形させるのが適当である。

電磁成形によれば、瞬時に均一で強力な圧迫が行なわれ
るので、接続が強固完全であり、金属の溶融による、例
えばＭＩＧ溶接のような熱影響部と呼ばれる脆弱部が生
じない。

〔作　用〕

本発明は、胴部内周に加工する必要がなく、蓋部外周面
に溝加工を施すのみでよい。また、胴部の外周側からの
圧迫によって、胴内周面は蓋部外周面に強固に密接し、
環状溝に充填され、ずれを生ずる懸念のない封止材のパ
ツキン効果によって封止される。さらに、幅広帯状の環
状溝を設ける。

この幅広帯状の環状溝断面は、角形であることが望まし
い。この幅広帯状の溝内に胴部を折曲して喰込ませると
、後記する第８図に示すように、コーナ一部Ｓに作用す
る力はスパーン」に均一に働くから、コーナ一部Ｓに作
用する力はＪ３に比例することになり、溝の端縁に胴内
面が強く圧接されるので、極めて高い密封性が得られる
。また、上記胴部の蓋部に対する圧迫に電磁力を利用す
ることにより、瞬時に均一で強力な圧迫が行なわれ、上
記幅広帯溝に胴部が容易に喰込む状態となる。

すなわら、誘導コイルに電流を流すことによりフレミン
グの左手の法則に従った力（ｔｏｒｃｎｔｚ力）を生じ
、これが上記胴部に作用し、１ＴｒＬｓｅｃ程度の瞬時
に加工が完了する。このときの変形速度は約３００ｍ／
ｓの高速で実施されることになる。

以下、実施例に基づいて本発明の内容を詳しく説明する
が、本発、明の技術的範囲はこれに限定されるものでは
ない。

（実施例） 第１図ないし第５図は、本発明に係る密封容器の一実施
例を示１もので、第１図は鍛造成形された有底円筒状の
胴部２１の縦断面図である。胴部２１は金属製で、金属
としては、例えばスチール、アルミニウム、アルミニウ
ム合金などがあげられるが、塑性加工が可能で所定の強
度を有する金属はいずれも使用出来る。

また、第２図および第３図は、蓋部２２の縦断面図およ
び一部側面図で、この４部２２には流体の導入口２２ａ
１流出口２２ｂが穿設され、上記胴部２１の内周面と当
接させるための円筒状の外周面２２ｃを有している。こ
の円筒状外周面２２ｃには面を囲繞しで、封止材２３が
充填される幅の狭い環状溝２４および、幅広帯状の環状
溝２５が設けられており、上記外周面２２Ｇの形成する
円の径は、上記胴部２１の内径よりやや小さくなつＣい
る。

上記蓋部２２は、通常胴部２１と同じ金属材料によって
つくられるが、変形しないプラスチック、例えば、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート等、或は
これらのｍ維強化樹脂等を用いることも出来る。

また、上記密封容器に用いられる封止材としては、通常
、ゴムおよび／またはプラスチック製のＯリングが用い
られるが、特に蓋部および胴部が共に金属材料の場合に
は、ろう材、例えばはんだ、鉛、錫等の粉、或はろう材
とプラスチック結合材との混合物、或はゴムおよび／ま
たはプラスブックからなるものと、ろう材を組合わ１七
／：物等を用いることが出来る。

上記胴部２１および蓋部２２を用いて密封容器を作製す
るには、胴部２１の開口端部２１ａの胴内周面に、蓋部
２２の円筒状外周面２２ｃを対向させて保持し、胴外周
側よりこれを圧迫して、開口端部を塑性変形させ、蓋部
２２の外周面２２ｃと胴部内周面とを強く接合すること
によって第４図に示すような密封容器が作製される。

この際、必要に応じて、蓋部を取付ける前に乾燥剤、グ
ラスウール、メツシュ等をセットしておき蓋部２２の導
出管に、押え具のついた、導管を接続して取付ける。

上記圧迫によって、蓋部外周面は胴部内周面に密着する
が、通常行なわれる機械的方法によっては、第５図に示
すように帯状環状溝２５に胴部２１を折曲して喰込まず
ことは、極めて困難である。

しかし、電磁力を利用する周知の塑性加工法を用いれば
、極めて容易かつ短時間に胴部２１を帯状溝２５に食込
まずことが可能である。

この時の加工時間は０．９ｍ　Ｓｅｃ程度であり、変形
速度は３２０ｍ　／　Ｓｅｃ程度である。このような高
速で塑性変形するため、変形の追従性がよく、シワ等の
欠陥を生ずることなく、均一かつ強力で残留応力の少な
い変形が行なわれる。

なお、第５図において胴内周面は蓋部の幅広で帯状な環
状溝の底部に接していないが、加工条件によっては接す
ることもある。

上記蓋部２２は第６図に示すように、所定幅以上の外周
面２２ｃを右１れば、鎧部中央２２（１をやや薄肉とす
る等その形状を変えてもよい。

また、第７図および第８図は、蓋部外周面に形成される
環状溝の他の例を示すもので、第７図は、帯状環状溝を
有しないもので、主として蓋部がプラスチックの場合に
用いられ、第８図は、封止材を充填した２本の環状溝を
有するものである。その他、蓋部の外周面の高さに応じ
て種々な組合わせが採用できる。

第９図は、密封容器底部の他の例を示すらのＣ１金属製
の円筒状の胴部２１′を用い、一方の開口端部に円板状
の蓋部２６を固定して底部としたもので、蓋部２６の環
状溝の形状は蓋部２２の場合と同じである。

次に第４図および第５図に示す形状のリキッドタンクを
本発明の方法によって作製した例を説明する。

第４図、第５図に記号を付して各部を示し、それらの各
部の寸法を第１表に記した。

第　　　　１　　　　表 封止材としては太ざ３．ｉｓｓ円の外径４５姻のニトリ
ルゴム製Ｏリングを用い、リキッドタンクの材質は蓋部
、）１部ともアルミニウム合金ＬＪＩＳ６０６１　’）
とした。

封止材としては、例えばプラスチックとろう材との混合
体であっても同等以上の効果を示す。また蓋部としくは
ＪＩＳ３００３合金、ＡＣ４Ｃ鋳物等、胴部としてＪＩ
８３００３合金等も使用できる。

上記胴部を電磁成形によって塑性加工して蓋部を固定し
、リキッドタンクを作成した。？１ｍ成形の条件は、一
般にトータルエネルギーＫＪで表わされ、Ｅ＝１／２Ｃ
Ｖ’となる。ここでＥはトータルエネルギー、Ｃはコン
デンサ容が（μＦ＞、Ｖは電圧（ＫＶ）である。

上記リキッドタンクは、９．６ＫＪのトータルエネルギ
ーで実施した。

その結果、リキッドタンクに要求される性能条件、 （ａ）接続部の気密性が３０Ｋｙ／ｃｄで水中洩れがな
いこと。

（ｂ）９０Ｋｇ／Ｉ−１！で破壊しないこと。

（Ｃ）加圧繰返し、０〜４５Ｋｇ／ｃｄ、３万回で異常
ないこと。

には、余裕をもって合格するものであった。

（発明の効果〕 以上述べたように、本発明に係る密封容器およびその製
法は、肉薄の胴部には溝加工を施す必要がなく、加工し
易い蓋部外局面に溝を設ければよいので、加工が容易と
なり、さらに蓋部を固定する際、胴部に対する蓋部の位
置関係の規制をゆるめることが出来る。しかも、器部は
、１シ；部外周側からの圧迫によって、１ｍ４内周面は
蓋部外周面に強固に密接し、環状溝に充填された封止材
のパツキン効果と相俟って、気密にかつ強固に取付けら
れる。さらに、幅広帯状の環状）ｊ４を設け、この溝内
に胴部を折曲して喰込ませると、溝の端縁に胴内面が強
く圧接されるので密封性（よ狽め゛（＋′：ｊｉいもの
となる。また、上記胴部の蓋部に対する圧迫に電磁力を
利用り゛るく−とにより、瞬時に強力な圧迫が行なわれ
るとともに、上記幅広溝に胴部が容易に喰込んだ状態と
なり、密封容器が効率よく安価に製造できる。

実施例においては、主としてリキッドタンクについて説
明したが、本発明は広くガスボンベ、飲料缶、消火器等
、密封容器に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係る密封容器の一実施例
を示すもので、第１図は胴部の縦断面図、第２図は蓋部
の縦断面図、第３図は蓋部の一部側面図、第４図は密封
容器の縦断面図、第５図は第４図のＡ部分の拡大図、第
６図ないし第８図は環状）１４の他の例を示す第５図相
当図、第９図は密封容器の他の例の底部を示す縦断面図
、第１０図および第１１図は従来のリキッドタンクを示
す側面図、第１２図は従来のリキッドタンクの他の例を
示す縦断面図、第１３図は第１２図のＢ部分の拡大図で
ある。 ２１・・・・・・金属製の有底円筒状の胴部、２１′・
・・・・・金属製の円筒状の胴部、２２・・・・・・器
部、 ２２ａ・・・・・・流体導入口、 ２２ｂ・・・・・・流体流出口、 ２２Ｃ・・・・・・円筒状外周面、 ２２ｄ・・・・・・蓋部中央、 ２３・・・・・・封止材、 ２４・・・・・・幅の狭い環状１ｉ１１．２５・・・・
・・幅広帯状環状溝、 ２６・・・・・・円板状蓋部。 出願人　　日本バルジ工業株式会社 昭和電工株式会社 第１２図 ｄ ＠１．二（閃 手続補正書泪幻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　有底筒状の胴部の開口端部、または筒状胴部の
   両側開口端部が、蓋部によって封止された密閉容器にお
   いて、外周面を囲繞し、少なくとも１本の環状溝を有す
   る蓋部の外周面と、上記開口端部の胴内周面とを開口端
   部の胴外側より圧迫して、上記蓋部を開口端部に気密に
   固定してなることを特徴とする密封容器。 （２）　環状溝の少なくとも１本が胴部の長さ方向に幅
   広で帯状に形成され、上記開口端部の胴外周側からの圧
   迫により、胴部が上記幅広の環状溝内に屈曲して喰込ま
   せてなる請求項（１）記載の密封容器。 （３）　蓋部外周面を囲繞する環状溝の少なくとも１本
   に封止材が充填されている請求項（１）または（２）記
   載の密封容器。 （４）　胴部および蓋部が金属製である請求項（１），
   （２）または（３）記載の密封容器。 （５）　胴部が金属製で、蓋部がプラスチック製である
   請求項（１），（２）または（３）記載の密封容器。（
   ６）　密封容器が、自動車等の空調装置の冷房サイクル
   系に用いられるリキッドタンクである請求項（２），（
   ３），（４）または（５）記載の密封容器。（７）　封
   止材がゴムおよび／またはプラスチックからなる請求項
   （１），（２），（３），（４），（５）または（６）
   記載の密封容器。 （８）　封止材がろう材を含む請求項（４）または（６
   ）記載の密封容器。 （９）　封止材がプラスチックとろう材の混合体よりな
   る請求項（４）または（６）記載の密封容器。（１０）
   　請求項（１），（２），（３），（４），（５），（
   ６），（７），（８）または（９）の密封容器を製造す
   るに際し、蓋部外周面と開口端部の胴内周面とを対向し
   、開口端部の胴外側より、電磁力を利用して、上記開口
   端部を圧迫し、胴部を塑性加工して、蓋部を開口端部に
   気密に固定する密封容器の製造方法。