WO2020049751A1 - ガス容器用の口金、及び口金付きのガス容器 - Google Patents

Abstract

口部周りの破損を抑止できるガス容器用の口金、及び口金付きのガス容器を提供することを課題とする。ガスを充填する収容胴部と、該収容胴部に突設された筒状の口部と備えるガス容器のうちの、該口部に設けられる口金であって、該口金は、前記口部に外嵌する外側筒部と、前記口部内に固定される内側筒部と、を備え、前記外側筒部は、前記口部に外嵌した状態で、前記収容胴部における前記口部の周囲に広がる肩部に対して基端側シール部材を押し付ける基端側押付部を有し、前記内側筒部は、前記口部内に固定される被固定筒部と、該被固定筒部から該被固定筒部の径方向外方に向かって延出する補強用延出部とを有し、該補強用延出部は、前記口部の軸線方向と同方向に延びる直線上の前記基端側押付部と並ぶ位置で、前記肩部の内面に当接する。

Description

ガス容器用の口金、及び口金付きのガス容器 関連出願の相互参照

　本願は、日本国実願２０１８－３４６６号の優先権を主張し、引用によって本願明細書の記載に組み込まれる。

　本発明は、液化したガスを充填して保管するガス容器用の口金、及び口金付きのガス容器に関する。

　従来から、液化したガスを充填して保管しておくための口金付きのガス容器が種々提供されている。例えば、特許文献１には、内部にガスを充填する空間が形成された収容胴部と、該収容胴部の外面に突設され、且つ該収容胴部の内外を連通させるように構成された筒状の口部とを有するガス容器（複合容器）と、該口部に設けられた口金（口金構造）と、を備える口金付きのガス容器が開示されている。

　かかる口金付きのガス容器では、収容胴部のうちの、口部の周囲に広がる肩面に環状シール部材（特許文献１中の第二環状シール部）が配置されている。

　口金は、口部を流通するガスの流れを制御するためのバルブを装着可能である。また、口金は、口部に外嵌する筒状の外側環状部材と、口部内に挿入された状態で固定される筒状の内側環状部材と、を備えている。

　さらに、前記口金付きのガス容器は、外側環状部材が、口部に外嵌した状態において肩面と協働して環状シール部を挟持する当接部を有するように構成されているため、収容胴部の肩面と外側筒部との間からのガス漏れが環状シール部によって防止される。

　ところで、上記従来の口金付きのガス容器では、収容胴部の肩面と外側筒部との間の隙間を塞ぐべく、肩面と外側筒部の当接部とで環状シール部を挟持しているため、肩面には環状シール部を介して当接部からの押付力が作用する。

　そのため、上記従来の口金付きのガス容器では、収容胴部の肩面に負荷がかかり易くなることから、収容胴部の口部周りの破損を防止して安全性を高めることが求められている。

日本国特許第６０６９４１３号公報

　そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、口部周りの破損を抑止できるガス容器用の口金、及び口金付きのガス容器を提供することを課題とする。

　本発明のガス容器用の口金は、
　内部にガスを充填する空間が形成された収容胴部と、該収容胴部の外面に突設された筒状の口部であって、内部の空間が該収容胴部の内外を連通させる連通領域となるように構成された口部とを備えるガス容器のうちの、該口部に設けられる口金であって、
　該口金は、
　前記口部に外嵌する筒状の外側筒部と、
　前記口部内に挿入された状態で固定される筒状の内側筒部と、を備え、
　前記外側筒部は、前記口部に外嵌した状態において、前記収容胴部の前記口部の基端全周から該口部の径外方向に広がる肩部の外面に配置された基端側シール部材を押し付ける基端側押付部を有し、
　前記内側筒部は、前記口部内に固定される被固定筒部と、該被固定筒部から該被固定筒部の径方向外方に向かって延出する補強用延出部とを有し、
　該補強用延出部は、前記口部の軸線方向と同方向に延びる直線上において前記基端側押付部と並ぶ位置で、前記肩部の内面に当接するように構成される。

　本発明のガス容器用の口金において、
　前記外側筒部の内周面には、前記口部の外周面に形成されたねじ山に螺合する螺合部が形成され、
　前記補強用延出部は、前記軸線方向と同方向に延びる直線上において前記螺合部と並ぶ位置で、前記肩部の内面に当接するように構成されていてもよい。

　本発明のガス容器用の口金において、
　前記外側筒部は、前記口部に外嵌した状態において、前記口部の先端面に配置された先端側シール部材を該先端面に向けて押し付ける先端側押付部を有し、
　前記補強用延出部は、前記口部の軸線方向において前記口部の基端部と並ぶ位置で前記収容胴部の内面に当接するように構成されていてもよい。

　また、本発明のガス容器用の口金において、
　前記被固定筒部の外周面には、該外周面の周方向に沿って延び且つ前記軸線方向において前記口部の内周面に係合する係合部が形成されていてもよい。

　この場合、
　前記係合部には、長手方向における一端である始端と、長手方向における他端である終端とが含まれ、
　前記始端と前記終端とは、互いに非連続であり、且つ前記周方向において前記口部の内周面に係合していてもよい。

　本発明の口金付きのガス容器は、
　内部にガスを充填する空間が形成された収容胴部と、
　該収容胴部の外面に突設され、且つ該収容胴部の内外を連通させるように構成された筒状の口部と、
　該口部に設けられる上記何れかのガス容器用の口金と、を備える。

本発明の一実施形態に係る口金付きガス容器の断面図である。 同実施形態に係る口金付きガス容器の断面図であって、外側筒部を内側環状部材に締付ける前の断面図である。 同実施形態に係る口金付きガス容器の断面図であって、外側筒部を内側環状部材に締付けた後の断面図である。 本発明の他実施形態に係る口金付きガス容器の断面図である。 本発明の別の実施形態に係る口金付きガス容器の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る口金付きガス容器の断面図である。

  以下、本発明の一実施形態に係るガス容器（複合容器）の口金、及び口金付きのガス容器について、添付図面を参照しつつ説明する。

　ガス容器は、液化されたガス（例えば、ＬＰＧ）を充填するものであり、図１に示すように、合成樹脂製である容器本体２を備えている。

  容器本体２は、内部にガス（より具体的には液化された状態のガス）を充填する空間が形成された収容胴部３と、該収容胴部３の外面に突設され、且つ該収容胴部３の内外を連通させるように構成された筒状の口部４と、を備えている。

　ガス容器は、液化されたガスの収容容量として、例えば、４８リットル（２０ｋｇ）、１１８リットル（５０ｋｇ）に対応する大きさに形成されている。また、ガス容器では、容器本体２（収容胴部３の外周面）に補強部材であるフィラメントワインディング（以下、単に「ワインディング」と称する）を設けている。このように、容器本体２（収容胴部３の外周面）をワインディングで外装することにより、容器本体２の落下衝撃力、破裂圧力、繰り返し圧力、損傷性、衝撃性等の強度や、環境劣化性、高温暴露性を高めている。

  収容胴部３は、軸方向を長手方向とする円筒状部３０と、円筒状部３０の一端側（底側）を閉塞する一端側閉塞部３１と、円筒状部３０の他端側（天側）を閉塞する他端側閉塞部３２とを一体に備えている。

  一端側閉塞部３１の中心部には、位置決用突起３１０が形成されている。位置決用突起３１０は、容器本体２にワインディングを施す際に、容器本体２をその中心で支持させる部分である。

　口部４は収容胴部３にガスを充填し、あるいは収容胴部３からガスを取り出す部分である。収容胴部３と口部４とは高密度ポリエチレンにより一体的に形成されている。容器本体２は、外装体（ケーシング）Ｃに内装されている。なお、外装体９はインジェクション成形により形成されるため、ポリエチレン、ポリプロピレン等の、インジェクション成形に適する合成樹脂が用いられている。また、口部４の内部の空間は、収容胴部３の内外を連通させる連通領域となっている。

　口部４は、図２、図３に示すように、他端側閉塞部３２（より具体的には他端側閉塞部３２の中心部）に形成されている。口部４は、他端側閉塞部３２から、収容胴部３の軸心方向Ｌに沿うよう突出している。口部４の外周面の少なくとも一部（この場合、軸心方向Ｌ途中部分のみ）には、基端側（収容胴部３側）に向かうほど外径が徐々に拡大する口部テーパー面４０が形成されている。

　また、口部４の基端側の外周面には、ねじ山４１が形成されている。口部４のねじ山４１は、口部４の後述する外側筒部を取り付けるためのものである。口部４の基端には、他端側閉塞部３２が連続している。なお、本実施形態では、他端側閉塞部３２における口部４の基端の周辺部を肩部３２０と称する。

　口金５は、口部４内に挿入された状態で固定される筒状の内側筒部６と、口部４に外嵌する筒状の外側筒部７と、口部４と外側筒部７との間において容器本体２内のガス漏れを防止するシール部材８と、を備えている。なお、本実施形態に係る口金５は、シール部材８として、口部４の先端面上に直接的又は間接的に配置される先端側シール部材８０と、容器本体２の外面のうちの口部４周りの領域（後述する肩部３２０）に配置される基端側シール部材８１とを備えている。

　内側筒部６は、口部４に挿入された状態で固定されるように構成されており、口部４を流通するガスの流れを制御するためのバルブが装着されるように構成されている。また、内側筒部６は、口部４の内側にインサート成形されている。内側筒部６は、口金５や、ポート部材と称される。内側筒部６には、銅、黄銅、ステンレス鋼、高張力鋼、構造用炭素鋼、アルミニウム等が用いられる。

  内側筒部６は、外周面から内側筒部６自身の径方向外側に向かって延出する内側鍔部６０と、口部４の内周面に接触した状態で固定される被固定筒部６１と、該被固定筒部６１の外面から該被固定筒部６１の径方向外方に向かって延出する補強用延出部６２とを有する。なお、内側筒部６は、口部４に固定された状態においては、軸線方向における一端側（先端側）が口部４の前方に延出し、軸線方向における他端側（基端側）が容器本体２内に進出するように構成されており、内側鍔部６０は内側筒部６の先端側、補強用延出部６２は内側筒部６の基端側に形成されている。

　内側鍔部６０は、内側筒部６の周方向全周に亘って連続する環状に形成されており、内側筒部６が口部４に取り付けられた状態においては、口部４の先端面上に重ねて配置される。

　被固定筒部６１の外周面には、周方向に沿って延びる固定用溝部６１０が形成されている（図３参照）。固定用溝部６１０は、被固定筒部６１の軸線方向で並ぶように複数形成されている。また、固定用溝部６１０は、被固定筒部６１の周方向における一端（始端）と他端（終端）とが非連続になっている。すなわち、固定用溝部６１０の始端と終端とは、前記周方向で間隔をあけて並ぶように形成されている。

　固定用溝部６１０内には、口部４を構成する樹脂が進入するように構成されており、固定用溝部６１０と、口部４の内周面とでラビリンス部が形成されるようになっている。

  外側筒部７は、口部４に外嵌可能な外筒部７０と、該外筒部７０の軸線方向における一端（先端）から内側（外筒部７０の径方向外側）に向かって延出する先端側押付部７１であって、外筒部７０を口部４に外嵌させた状態において、シール部材８（先端側シール部材８０）を口部４の先端面上の内側鍔部６０に向けて押し付ける先端側押付部７１と、該外筒部７０の軸線方向における他端（基端）に設けられる基端側押付部７２であって、外筒部７０を口部４に外嵌した状態において、シール部材８（基端側シール部材８１）を肩部３２０に向けて押圧する基端側押付部７２と、基端側押付部７２から外方（外筒部７０の径方向外方）に向かって延出する裾部７３と、を有する。

　ここで、補強用延出部６２は、被固定筒部６１の外面から口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上において基端側押付部７２と並ぶ位置まで延出している。そのため、補強用延出部６２は、少なくとも、口部４の軸線方向において口部４の基端部と並ぶ位置で収容胴部３の内面に当接している。より具体的に説明すると、補強用延出部６２は、口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上において螺合部と並ぶ位置、及び基端側押付部７２と並ぶ位置で肩部３２０の内面に当接している。

　外筒部７０の内周面には、口部４のねじ山４１に螺合する螺合部７００が形成されている。また、外筒部７０の内周面の少なくとも一部（この場合、軸心方向Ｌ途中部分のみ）には、先端側から基端側になるほど内径が順次拡大する筒部テーパー面７０１が形成されている。この筒部テーパー面７０１の傾斜と、口部４テーパー面の傾斜とは異なる傾斜角度であり、筒部テーパー面７０１の傾斜角度のほうが、口部４テーパー面の傾斜角度よりもわずかに大きい（軸心方向Ｌに沿う方向に近い）。そして筒部テーパー面７０１と口部４テーパー面とが嵌着しあっている。

 ここで、容器本体２と口金５とには、外側筒部７が口部４に外嵌された状態（螺合部７００をねじ山４１に螺合させた状態）で、容器本体２の外面に前記ワインディングが施されている。ワインディングは、三層からなる。但し、ワインディングは、少なくとも三層であり、設計強度に対し、四層以上、場合によっては数十層とすることも可能である。

　また、ワインディングは、内側（容器本体２側）、および最も外側のフープワインディング層Ｗ１，Ｗ２、フープワインディング層Ｗ１，Ｗ２の間のヘリカルワインディング層Ｗ３を備えている。ワインディングは、肩部３２０にも施されていることから、裾部７３の外面にも設けられており、裾部７３を外側から肩部３２０へ圧接している。シール部材８（基端側シール部材８０、先端側シール部材８１）は、何れも、外側筒部７を螺合部７００に締付けることで、軸心方向Ｌでのシール性を向上させることのできる構成である。

 なお、本実施形態では、ワインディングを施した容器本体２の耐圧強度を１０Ｍｐａ以上とするために、ブロー成形した容器本体２（プラスティック製ライナー）の外側に、フープワインディング層を０．３～０．５ｍｍ、ヘリカルワインディング層３３を１．０～１．８ｍｍ、フープワインディング層を０．８～１．２ｍｍとして、フィラメントワインディングを行っている。

  以上のように、本実施形態の口金５によれば、口部４の先端面に重ねて配置されている内側鍔部６０には、先端側押付部７１によって先端側シール部材８が押し付けられており、肩部３２０の内端側には、基端側押付部７２によって基端側シール部材８が押し付けられているため、口部４と口金５との間のガスシール性を保つことができるようになっている。本実施形態では、ワインディングによって裾部７３が容器本体２の肩部３２０に圧接しているため、裾部７３が容器本体２の肩との間においても、ガスシール性を保つことができるようになっている。

　口部４には、先端側押付部７１が先端側シール部材８を内側鍔部６０に押し付けるための力が加わるが、口部４の基端が補強用延出部６２により間接的に支えられているため、口部４の変形や、口部４と肩部３２０との間に亀裂が入る等の破損が生じにくくなる。

　さらに、肩部３２０の内端側には、基端側押付部７２によって基端側シール部材８を押し付けるための力が加わるが、肩部３２０の内面、より具体的には、肩部３２０の内面における口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上において螺合部７００と並ぶ位置、及び基端側押付部７２と並ぶ位置に補強用延出部６２が当接しているため、肩部３２０の変形や亀裂の発生を抑止することができる。

　従って、口金５は、口部４周りの破損を防止できるという優れた効果を発揮でき、また、口金５付きのガス容器においても同様に、口部４周りの破損を防止できるという優れた効果を発揮できる。

　また、被固定筒部６１の外周面には、該外周面の周方向に沿って延び且つ前記軸線方向において前記口部４の内周面に係合する係合部が形成されているため、係合部が口部４の内周面に対して前記軸線方向で係合することにより、被固定筒部６１が口部４から抜け難くなる。

　さらに、係合部は、前記外周面の周方向における始端と終端とが非連続であり、該係合部の始端と終端とが該周方向において前記口部４の内周面に係合するため、係合部の始端と終端とが周方向（係合部の外周面の周方向）において口部４の内周面に係合することにより、被固定筒部６１を口部４に対して回り止めすることができる。

　上記実施形態において、補強用延出部６２は、口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上で該口部４の基端と並ぶ位置、及び口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上において螺合部７００と並ぶ位置、及び基端側押付部７２と並ぶ位置で肩部３２０の内面に当接するように構成されていたが、この構成に限定されない。

　例えば、補強用延出部６２は、図４に示すように、口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上で該口部４の基端と並ぶ位置、及び口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上において螺合部７００と並ぶ位置で肩部３２０の内面に当接するように構成されていてもよいし、図５に示すように、口部４の軸線方向と同方向に延びる直線上で該口部４の基端と並ぶ位置のみにおいて肩部３２０の内面に当接するように構成されていてもよい。

　上記実施形態において、外側筒部７は、螺合部７００をねじ山４１に螺合させることで口部４に固定されるように構成されていたが、この構成に限定されない。例えば、図６に示すように、外側筒部７は、内部に口部４を圧入することによって、口部４に固定されるように構成されていてもよい。

　上記実施形態において、口部４の外面と、外側筒部７の内周面とは、テーパー状に形成されていたが、外側筒部７を口部４に固定できれば、口部４の外面と、外側筒部７の内周面とはストレートに形成されていてもよい。

  上記実施形態では、外側筒部７は金属製としたが、高密度ポリエチレン等の合成樹脂で形成することもできる。また、上記実施形態では、容器本体２を補強するためにその外面にワインディングを施した例を示した。しかしながら、例えば、編組のネットチューブによる補強、プリプレグテープによる巻き付け等により、容器本体２を補強することもできる。

　１…口金付きのガス容器、２…容器本体、３…収容胴部、４…口部、５…口金、６…内側筒部、７…外側筒部、８…シール部材、３０…円筒状部、３１…一端側閉塞部、３２…他端側閉塞部、３３…ヘリカルワインディング層、４０…口部テーパー面、４１…山、６０…内側鍔部、６１…被固定筒部、６２…補強用延出部６２、７０…外筒部、７１…先端側押付部、７２…基端側押付部、７３…裾部、８０…先端側シール部材、８１…基端側シール部材、３１０…位置決用突起、３２０…肩部、６１０…固定用溝部、７００…螺合部、７０１…筒部テーパー面、Ｌ…軸心方向、Ｗ１，Ｗ２…フープワインディング層、Ｗ３…ヘリカルワインディング層

Claims (6)

1. 　内部にガスを充填する空間が形成された収容胴部と、該収容胴部の外面に突設された筒状の口部であって、内部の空間が該収容胴部の内外を連通させる連通領域となるように構成された口部と備えるガス容器のうちの、該口部に設けられる口金であって、
   　該口金は、
   　前記口部に外嵌する筒状の外側筒部と、
   　前記口部内に挿入された状態で固定される筒状の内側筒部と、を備え、
   　前記外側筒部は、前記口部に外嵌した状態において、前記収容胴部の前記口部の基端全周から該口部の径外方向に広がる肩部の外面に配置されている基端側シール部材を押し付ける基端側押付部を有し、
   　前記内側筒部は、前記口部内に固定される被固定筒部と、該被固定筒部から該被固定筒部の径方向外方に向かって延出する補強用延出部とを有し、
   　該補強用延出部は、前記口部の軸線方向と同方向に延びる直線上において前記基端側押付部と並ぶ位置で、前記肩部の内面に当接するように構成される、
   　ガス容器用の口金。
2. 　前記外側筒部の内周面には、前記口部の外周面に形成されたねじ山に螺合する螺合部が形成され、
   　前記補強用延出部は、前記軸線方向と同方向に延びる直線上において前記螺合部と並ぶ位置で、前記肩部の内面に当接するように構成される、
   　請求項１に記載のガス容器用の口金。
3. 　前記外側筒部は、前記口部に外嵌した状態において、前記口部の先端面に配置された先端側シール部材を該先端面に向けて押し付ける先端側押付部を有し、
   　前記補強用延出部は、前記口部の軸線方向において前記口部の基端部と並ぶ位置で前記収容胴部の内面に当接するように構成される、
   　請求項１又は請求項２に記載のガス容器用の口金。
4. 　前記被固定筒部の外周面には、該外周面の周方向に沿って延び且つ前記軸線方向において前記口部の内周面に係合する係合部が形成される、
   　請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のガス容器用の口金。
5. 　前記係合部には、長手方向における一端である始端と、長手方向における他端である終端とが含まれ、
   　前記始端と前記終端とは、互いに非連続であり、且つ前記周方向において前記口部の内周面に係合している、
   　請求項４に記載のガス容器用の口金。
6. 　内部にガスを充填する空間が形成された収容胴部と、
   　該収容胴部の外面に突設され、且つ該収容胴部の内外を連通させるように構成された筒状の口部と、
   　該口部に設けられる上記請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のガス容器用の口金と、を備える、
   　口金付きのガス容器。

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