JP2008008402A - タンクとタンク部品との締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高い加工精度を要求しなくとも、シール性を損なうことなくネジ締結でき、タンクからのリークを適切に抑制できる、タンクとタンク部品との締結構造を課題とする。
【解決手段】タンク部品４がタンク１の口金部３にねじ込まれることによりネジ締結されると共に、タンク部品４と口金部３との間がシール部材６４によりシールされる、タンクとタンク部品との締結構造において、口金部３及びタンク部品４の少なくとも一方では、ネジ締結に供される締結部（５１）とシールに供されるシール部（６１）とが、口金部３の径方向に相対移動可能に構成されている。この相対移動可能な締結部及びシール部は、タンク部品４又は口金部３に別部材として構成できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば燃料電池システムに好適なタンクとこれに締結されるタンク部品との締結構造に関し、特に、両者がネジ締結されてシールされる締結構造に関するものである。

圧縮天然ガスや水素ガスを高圧で貯留する容器として、高圧タンクの開発が進んでいる。高圧タンクは、タンク本体に金属性の口金部が設けられ、口金部の開口部に各種のタンク部品が取り付けられている（例えば、特許文献１ないし５参照。）。この種のタンク部品としては、単なる栓体のみならず、バルブ等の配管要素を一体的に組み込んだ金属製のバルブアッセンブリが知られている。

上記いずれの特許文献も、口金部へのバルブアッセンブリの取り付けは、バルブアッセンブリを口金部にねじ込むことでなされる。具体的には、口金部の内周面に加工されためねじに、バルブアッセンブリのボディの外周面に加工されたおねじを螺合する。口金部とバルブアッセンブリとの間はＯリングにより軸シールされ、高圧タンクの密閉性が確保される。

例えば特許文献１に記載の口金部では、めねじが加工された締結部と、軸シール用のＯリングに当接するシール部とが実質的に同軸に形成され、シール部が締結部よりもタンク内側に位置している。同様に、バルブアッセンブリでも、締結部及びシール部が実質的に同軸に形成されている。したがって、バルブアッセンブリを口金部にねじ込む過程では、バルブアッセンブリ側のＯリングが口金部側のシール部に回転接触しながら、タンク内側へと挿入されていくようになる。
特開２００５−２９１４３４号公報 特開２００３−２４７６９６号公報 特開２００４−３０８７９５号公報 特開２００５−４８９１８号公報 特開２００５−４８９１９号公報

しかし、バルブアッセンブリ又は口金部における締結部とシール部との加工時の同軸度精度が悪いと、ねじ込む過程において、バルブアッセンブリと口金部との間で干渉が起きる（例えば、Ｏリングが存在しない金属部分同士が接触する。）。この干渉により、バルブアッセンブリ及び／又は口金部のシール部に傷が発生し、この傷により、Ｏリングのシール性が低下するといった問題があった。特に、高圧ガスを対象とするタンクの場合には、ガス充填やガス放出に伴う大きな温度変化及び圧力変化にさらされるので、シール部の小さな傷でもガスが漏洩する原因になる。また、同軸度精度が悪いと、ねじ込みが途中で止まってしまうおそれもある。

もっとも、締結部とシール部との同軸度を高精度に加工することも考えられる。しかし、例えば口金部の加工を旋盤で行う場合、締結部側からバイトを入れると、シール部にいわゆるひびりが発生し易い。一方で、シール部側からバイトを入れると、締結部のめねじの加工が困難となる。また、旋盤のチャックを一旦外して持ち替えると、同軸度がくるい易くなる。このように、特に口金部では、同軸度を高精度に加工することは困難である。また、Ｏリングがはみ出さないようにバルブアッセンブリのボディと口金部との間のクリアランスを小さくすることが望ましいが、クリアランスを小さくしようとするほど精度の高い同軸度が要求されるという事情もある。

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、高い加工精度を要求しなくとも、シール性を損なうことなくネジ締結でき、タンクからのリークを適切に抑制できる、タンクとタンク部品との締結構造を提供することをその目的としている。

上記目的を達成するべく、本発明のタンクとタンク部品との締結構造は、タンク部品がタンクの口金部にねじ込まれることによりネジ締結されると共に、タンク部品と口金部との間がシール部材によりシールされる、タンクとタンク部品との締結構造において、口金部及びタンク部品の少なくとも一方では、ネジ締結に供される締結部とシールに供されるシール部とが、口金部の径方向に相対移動可能に構成されているものである。

かかる構成によれば、例えば締結部とシール部との加工上の同軸度にずれが生じていても、タンク部品を口金部にネジ締結する際に、締結部がシール部に対し口金部の径方向に相対移動できる。これにより、ネジ締結の過程において、締結部とシール部とが調芯されるように加工上の誤差を吸収できるので、シール部の損傷を抑制できる。したがって、高い加工精度を要求しなくとも、シール性を損なうことなくタンク部品をタンクにネジ締結でき、締結後のタンクからのリークを抑制できる。

好ましくは、シール部材は、タンク部品と口金部との間を軸シールしている。

上記のとおり高い加工精度を要求しなくて済むので、シール部材のはみ出しを抑制できるように、タンク部品と口金部との間のクリアランスを小さくしながら、両者を軸シールできる。

本発明の一態様によれば、相対移動可能な締結部及びシール部は、タンク部品に別部材として構成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、ネジ締結の過程で、タンク部品における締結部がシール部に対し相対移動する。

好ましくは、本発明の締結構造は、タンク部品における締結部とシール部とを相対移動可能に連結する連結部材を備える。

かかる構成によれば、別部材の締結部とシール部とを連結した状態で、互いに相対的に移動させることができる。このような連結部材は、例えば、締結部及びシール部の一方に固定されると共に、他方の内部で径方向に移動可能に構成するとよい。

より好ましくは、連結部材は、ネジ締結の過程で締結部が回転し且つシール部が回転を抑制され又は回転しないように、締結部とシール部とを連結している。

かかる構成によれば、タンク部品のシール部が口金部のシール部等に回転接触することを抑制できる。これにより、タンク部品のシール部が傷つくことをより一層抑制できる。

好ましくは、タンク部品のシール部には、シール部材を装着するための取付け溝が形成されている。

かかる構成によれば、取付け溝を口金部に形成する場合に比べて、取付け溝を簡易に形成できる。なお、取付け溝にはバックアップリングを装着してもよい。

好ましくは、締結部とシール部との間を端面シールするシール部材が設けられている。

かかる構成によれば、タンク内圧によりシール部及び締結部の一方が他方に押し付けられるので、自己締付け力を発生し得る。

本発明の別の一態様によれば、相対移動可能な締結部及びシール部は、口金部に別部材として構成されている。

かかる構成によれば、ネジ締結の過程で、口金部における締結部がシール部に対して相対移動する。

好ましくは、口金部における締結部及びシール部は、一方が他方に遊嵌されることにより、相対移動可能に構成されている。

かかる構成によれば、口金部以外の部材を用いることなく、締結部とシール部とを簡易に相対移動させ得る。

好ましくは、口金部は、タンク部品が着座する着座部を締結部及びシール部とは別部材として有し、且つ、着座部とシール部との間に締結部を移動可能に収容する。

かかる構成によれば、口金部の着座部を有効に利用して、着座部及びシール部に対し締結部を移動可能にできる。

上記した本発明の好ましい態様では、シール部は、締結部よりもタンクの内側に位置している。

かかる構成によれば、締結部にタンク内圧が作用することを抑制できる。

上記した本発明の好ましい態様では、シール部と締結部とは、実質的に同軸に位置している。

本発明のタンクとタンク部品との締結構造によれば、高い加工精度を要求しなくとも、シール性を損なうことなくネジ締結でき、タンクからのリークを適切に抑制できる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るタンクとタンク部品との締結構造について説明する。ここでは、タンクとして高圧タンクを、タンク部品としてバルブアッセンブリを例に説明する。また、第１実施形態では、バルブアッセンブリにおける締結部及びシール部が別部材からなる例について説明し、第２実施形態では、高圧タンクの口金部における締結部及びシール部が別部材からなる例について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る高圧タンクを搭載した燃料電池自動車を示す図である。
燃料電池自動車１００は、例えば３つの高圧タンク１を車体のリア部に搭載している。各高圧タンク１は、燃料電池システムの一部を構成しており、ガス供給ライン１０２を通じて燃料電池１０４に燃料ガスを供給可能に構成されている。高圧タンク１に貯留される燃料ガスは、可能性の高圧ガスであり、例えば圧縮天然ガス又は水素ガスである。なお、高圧タンク１は、燃料電池自動車のみならず、電気自動車、ハイブリッド自動車などの車両のほか、各種移動体（例えば、船舶や飛行機、ロボットなど）や定置型にも適用できる。

図２は、高圧タンク１の要部を示す断面図である。
高圧タンク１は、タンク本体２及び口金３を有すると共に、口金３にバルブアッセンブリ４（タンク部品）がねじ込み接続されている。タンク本体２は、全体として密閉円筒状からなり、その内部は、燃料ガスを常圧よりも高い圧力（すなわち高圧）で貯留する貯留空間６を構成している。例えば３５ＭＰａあるいは７０ＭＰａの水素ガス、または２０ＭＰａの圧縮天然ガスが貯留空間６内に貯留される。以下では、高圧タンク１が貯留する高圧ガスとして水素ガスを例に説明する。

タンク本体２は、例えば、ガスバリア性を有する内側の樹脂ライナー１０（内殻）と、樹脂ライナー１０の外側を覆うＦＲＰからなるシェル１２（外殻）と、の二層構造を有している。なお、樹脂ライナー１０をアルミニウム等の金属製としてもよい。

口金３（口金部）は、タンク本体２の半球面状をした端壁部の中心に設けられている。口金３は、例えばステンレスなどの金属で形成されており、好ましくはアルミニウムで形成されている。口金３は、タンク本体２の長手方向の一端部又は両端部に設けられ、例えばインサート成形によりタンク本体２と一体成形される。

口金３は、ねじ締結部２０、シール部２２及び着座部２４を有している。タンク本体２の内側から順に、シール部２２、ねじ締結部２０及び着座部２４が連続しており、これらは一体に且つ実質的に同軸に形成されている。

ねじ締結部２０は、口金３の開口部３０の内周面に形成されためねじ３２を有している。めねじ３２は、バルブアッセンブリ４を口金３にねじ締結するのに供される。

シール部２２は、後述するシール部材６４が当接するシール面３４を有している。シール面３４は、開口部３０の内周面に形成された円筒状の周面である。シール面３４とめねじ３２とは、円錐台形状の逆テーパ面３６を介して連続している。このため、シール面３４の内径は、めねじ３２の有効径よりも小さくなっている。これにより、シール部材６４の受圧面積を小さくできるようになっている。

着座部２４は、タンク本体２外に延出されたフランジ状の部位である。着座部２４は、バルブアッセンブリ４が着座する環状の座面３７と、座面３７と直角に連なる円筒状の内壁面３８と、を有している。内壁面３８は、めねじ３２に連なっている。

バルブアッセンブリ４は、開口部３０にねじ込まれることによりネジ締結されると共に、口金３との間をシール部材６４によりシールされている。バルブアッセンブリ４は、１以上のバルブを有するものであり、バルブや継手等の配管要素を一体的に組み込んだものである。バルブアッセンブリ４に含まれるバルブとしては、例えば、ガス放出のための遮断弁、遮断弁に直列に配置された調圧弁、ガス充填のための充填弁、リリーフ弁などが挙げられる。また、バルブアッセンブリ４は、圧力センサや温度センサなどの検出要素を有してもよい。

本発明の請求項にいう「タンク部品」とは、上記のようなバルブを１以上有するバルブアッセンブリ４、単一のバルブ、継手などの配管要素、ガス流路を構成する配管、センサ等の検出要素、及び栓体などを包含する概念である。

貯留空間６の水素ガスは、バルブアッセンブリ４の遮断弁及び調圧弁を経て外部のガス供給ライン１０２へと放出（供給）され、燃料電池１０４に供給される。一方、貯留空間６への水素ガスの充填は、例えば水素ステーションにおける外部のガス充填ラインからバルブアッセンブリ４のガス流路や充填弁を経ることで行われる。

バルブアッセンブリ４は、例えば二つの部材、具体的には本体側ピース４１及びシール側ピース４２で構成されている。本体側ピース４１及びシール側ピース４２は、実質的に同軸に位置しており、カラー付きのボルト４３で互いに連結されている。シール側ピース４２は、本体側ピース４１よりもタンク本体２の内側に位置している。本体側ピース４１及びシール側ピース４２は、例えばステンレスなどの金属で形成されており、好ましくは口金３と同種のアルミニウムで形成されている。

本体側ピース４１及びシール側ピース４２には、それぞれ、ガス放出用の流路４１ａ，４２ａ、ガス充填用の流路及びリリーフ用の流路などが形成されており、対応する各流路は両者の間で連通するようになっている。また、本体側ピース４１又はシール側ピース４２の各流路には、図示省略した上記のバルブ等が設けられている。

本体側ピース４１は、例えば軸心にガス放出用の流路４１ａを有している。本体側ピース４１は、口金３のねじ締結部２０及び着座部２４に対応して形成されており、ねじ締結部５１及び着座部５２を有している。

ねじ締結部５１は、開口部３０内に位置する部分であり、円柱状の外周面に形成されたおねじ５４を有している。おねじ５４は、めねじ３２に螺合するものであり、バルブアッセンブリ４を口金３にネジ締結するのに供される。

着座部５２は、開口部３０の外に、すなわちタンク本体２外に位置する部分である。着座部５２は、環状の座面５６を有している。座面５６は、口金３の座面３７と平行に対向しており、バルブアッセンブリ４を口金３にねじ込み接続した後では、座面３７に着座するように接触する。なお、この接触状態でバルブアッセンブリ４を増し締めすることで、バルブアッセンブリ４に軸力が作用する。

シール側ピース４２は、図２及び図３に示すように、ねじ締結部５１よりも細径の略円柱状の部材であり、例えば軸心にガス放出用の流路４２ａを有している。また、シール側ピース４２は、円筒状の外周面４２ｂと、貯留空間６内に面する先端面４２ｃとを有している。外周面４２ｂと先端面４２ｃとが交わる角部は、面取りされている。

シール側ピース４２は、口金３のシール部２２に対応して形成されており、口金３とバルブアッセンブリ４との間のシールに供されるシール部６１を有している。シール部６１は、環状の取付け溝６２に装着されたシール部材６４と、取付け溝６２に装着されたバックアップリング６６と、を有している。

シール部材６４は、所定のつぶししろを有するＯリングからなり、口金３のシール面３４に当接可能に構成されている。シール部材６４は、口金３とバルブアッセンブリ４との間のクリアランス、より詳細にはシール面３４と外周面４２ｂとの間のクリアランスをふさぎ、両者の間を軸シールする。このクリアランスは、シール部材６４がタンク内圧によりはみ出さないような寸法になっており、その寸法は、例えば０．０１ｍｍ以下である。

バックアップリング６６は、シール部材６４の低圧側に位置している。換言すれば、バックアップリング６６は、高圧タンク１からの水素ガスの放出方向においてシール部材６４の下流側に位置している。なお、バックアップリング６６をシール部材６４の高圧側に隣接させてもよいし、シール部材６４の低圧側及び高圧側の両方に隣接させてもよい。また、取付け溝６２を口金３に形成してもよいし、シール部材６４として、リップパッキンやガスケットなどのシール部材を用いてもよい。

カラー付きのボルト４３は、本体側ピース４１とシール側ピース４２とを分離可能に連結する連結部材である。ボルト４３は、例えば軸心の周りに４つが分散して設けられている。ボルト４３は、頭部７１、胴部７２及びネジ部７３を有している。頭部７１は、シール側ピース４２の先端面４２ｃに着座する。胴部７２は、頭部７１に連なり、シール部側ピース４２を軸方向に貫通する貫通穴４２ｄに遊嵌されている。ネジ部７３は、胴部７２に連なり、本体側ピース４１の先端部にねじ込まれて固定されている。

このようなボルト４３を用いることで、本体側ピース４１に対しシール側ピース４２を抜け止め状態にしながら、本体側ピース４１に対しシール側ピース４２を口金３の径方向に僅かに移動可能にしている。ここで、口金３の径方向とは、高圧タンク１又はバルブアッセンブリ４の径方向とも言い換えることができる。なお、本体側ピース４１に対しシール側ピース４２を径方向に相対移動可能に連結する連結部材は、ボルト４３に限るものではない。

本体側ピース４１とシール側ピース４２とは、例えばＯリングからなるシール部材８０によって端面シール可能に構成されている。シール部材８０は、シール側ピース４２の取付け溝８２に装着されている。取付け溝８２は、シール側ピース４２の軸心を中心に環状に形成されており、貫通穴４２ｄよりも径方向外側に形成されている。

バルブアッセンブリ４を口金３から取り外した状態では、シール部材８０は、本体側ピース４１の先端面４１ｂから離間し得る（例えば図２参照。）。一方で、バルブアッセンブリ４を口金３にねじ込み接続し、タンク本体２内に水素ガスが貯留されている場合には、タンク内圧によりシール側ピース４２が本体側ピース４１に接近して、シール部材８０が先端面４１ｂに密着する（図３参照）。これにより、シール側ピース４２と本体側ピース４１との間がシール部材８０で端面シールされる。

本実施形態の作用効果について図２及び図３を参照して説明する。
バルブアッセンブリ４を口金３にねじ込む過程（ネジ締結の過程；図２参照）では、おねじ５４がめねじ３２に螺合して、本体側ピース４１がタンク本体２の内側へと挿入されていく。このとき、シール部材６４は、シール面３４に接触しながらタンク本体２の内側へと挿入されていくが、シール部材６４及びシール側ピース４２は、回転しないようになっている。この理由はボトル４３が貫通穴４２ｄ内で空回りできるように構成されているからであり、こうすることで、ねじ込む過程でシール部材６４が傷つくのを抑制できる。なお、シール側ピース４２が僅かに回転することがあっても、その回転はシール部材６４がシール面３４に当接することで抑制される。

また、ねじ込む過程では、本体側ピース４１とシール側ピース４２とが調芯される。これは、ボトル７２が貫通穴４２ｄ内で遊嵌されているため、螺進されていく本体側ピース４１に対しシール側ピース４２が径方向に動くことができるからである。これにより、口金３におけるめねじ３２とシール面３４との加工上の同軸度がくるっていても、ねじ込む過程でその加工上のくるいを吸収できる。

したがって、シール側ピース４２の金属部分がシール面３４等を損傷することを抑制できると共に、ねじの最後まで確実にねじ込むことができる。よって、口金３及びバルブアッセンブリ４に高い加工精度を要求しなくとも、ねじ込む過程でシール部材６４の近傍のシール性を損なうことなく、バルブアッセンブリ４を高圧タンク１にねじ締結でき、締結後の高圧タンク１からの水素ガスのリークを抑制できる。

また、ねじ込み完了後（ネジ締結後；図３）のガス充填時では、シール側ピース４２がタンク内圧により本体側ピース４１に押されるので、シール部材８０によって端面シールされると共に自己締付け力が発生する。つまり、シール部材８０によってバルブアッセンブリ４に軸力を作用させることができるので、ねじ締結部５１とねじ締結部２０との締付け力を高めることができる。これは、特にタンク内圧が高いほど大きくなる。

なお、他の実施態様では、バルブアッセンブリ４のねじ締結部５１をシール部６１に対して移動できるように構成してもよい。

＜第２実施形態＞
次に、図４及び図５を参照して、第２実施形態に係るタンクとタンク部品との締結構造について相違点を中心に説明する。第１実施形態との主な相違点は、バルブアッセンブリ４が調芯する構成ではなく、口金３が調芯する構成としたことである。以下、第１実施形態と共通する第２実施形態の構成については、同一の符号を付してできるだけ説明を省略する。

高圧タンク１は、タンク本体２及び口金３を有すると共に、口金３にバルブアッセンブリ４（タンク部品）がねじ込み接続されている。タンク本体２は、樹脂ライナー１０（内殻）及びシェル１２（外殻）を有している。樹脂ライナー１０の返し部１１と口金３との間は、二つのシール部材１５，１６により軸シールされている。シェル１２は、口金３の一部の外表面上にも位置している。

バルブアッセンブリ４は、口金３の開口部３０にネジ締結されると共に、口金３との間をシール部材２０１，２０２により二重に軸シールされている。バルブアッセンブリ４は、おねじ４００を有するねじ締結部４０１と、シール部材２０１，２０２を有するシール部４０２と、座面４０３を有する着座部４０４と、を備えている。おねじ４００の有効径は、シール部４０２の外周面４１１よりも大きいか、又は同程度に形成されている。

シール部４０２は、軸方向に離間した二つの環状の取付け溝４２１，４２２を有している。取付け溝４２１には、シール部材２０１及びバックアップリング４３１が装着され、取付け溝４２２には、シール部２０２及びバックアップリング４３２が装着されている。シール部材２０１，２０２は、それぞれ例えばＯリングからなり、口金３のシール面３２１とシール部４０２の外周面４１１とのクリアランスをふさぐ。このクリアランスは、シール部材２０１，２０２がタンク内圧によりはみ出さないような寸法になっており、例えば０．０１ｍｍ以下になっている。

なお、図示省略したが、バルブアッセンブリ４は、第１実施形態と同様に、遮断弁や充填弁等を有しており、貯留空間６と高圧タンク１外のガスラインとを接続する。

口金３は、例えば三つの部材、具体的には、下ピース３０１、中間ピース３０２及び上ピース３０３で構成されている。下ピース３０１、中間ピース３０２及び上ピース３０３は、実質的に同軸に位置しており、軸心にバルブアッセンブリ４を挿入するための開口部３０を構成している。

下ピース３０１は、特に図５に示すように、口金３とバルブアッセンブリ４との間のシールに供されるシール部３１１と、中間ピース３０２を遊嵌するための凹部３１２と、上ピース３０３に係合する係合部３１３と、を有している。

シール部３１１は、二つのシール部材２０１，２０２が当接されるシール面３２１と、二つのシール部材１５，１６を装着するための二つの取付け溝３２３，３２４と、を有している。シール面３２１は、開口部３０の内周面に形成された円筒状の周面であり、バルブアッセンブリ４の外周面４１１に対向する。二つの取付け溝３１４，３１５は、下ピース３０１の外周面に環状に形成されている。

凹部３１２は、環状の底面３３１と、底面３３１の周縁に連なる円錐台状の逆テーパ周面３３２と、で構成されている。底面３３１は、中間ピース３０２を水平に着座可能に構成されている。凹部３１２は、中間ピース３０２を遊嵌状態で収容する。係合部３１３は、軸心に直交する環状の係合面３４１を有しており、係合面３４１には、例えば環状の係合溝３４２が形成されている。

上ピース３０３は、バルブアッセンブリ４が着座する着座部３５１と、係合部３１３が係合する係合受け部３５２と、を有している。着座部３５１は、座面４０３が着座する環状の座面３６１を有している。係合受け部３５２は、係合面３４１の全面に当接する係合受け面３６３と、係合受け面３６３よりも軸心側の環状の軸力受け面３６４と、係合受け面３６３に突出形成された係合突起３６５と、を有している。係合突起３６５は、係合溝３４２に係合可能に構成されている。

上ピース３０３は、開口部３０を構成する円筒状の内壁面３７１を有し、内壁面３７１は、座面３６１及び軸力受け面３６４と直角に連なっている。また、上ピース３０３の段差付き外周面３７２には、ＦＲＰ等からなるシェル１２が被覆するように位置している。このシェル１２によって、上ピース３０３は、タンク本体２の内側へと押し付けられた状態となる。また、外周面３７２は、樹脂ライナー１０の外周面と面一になっており、強度を損なうことなく、外周面３７２及び樹脂ライナー１０にシェル１２を被覆できるようになっている。さらに、上ピース３０３と下ピース３０１との境界は、返し部１１の折り返し箇所に位置している。

中間ピース３０２は、内周面の全域にめねじ３８１が形成されたねじ締結部３８２を備えている。めねじ３８１は、バルブアッセンブリ４のおねじ４００に螺合する。中間ピース３０２は、底面３３１に着座可能な下端面３９１と、軸力受け面３６４に当接可能な上端面３９２と、逆テーパ周面３３２に対応した円錐台周面３９３と、を有している。中間ピース３０２は、下ピース３０１と上ピース３０３との間で、口金３の軸方向及び径方向に僅かに移動できるように凹部３１２に収容（遊嵌）される（図４参照）。これにより、ねじ締結部３８２が、シール部３１１に対し径方向及び軸方向に微小に移動できるようになっている。

口金３をタンク本体２に設ける場合には、先ずは、下ピース３０１を返し部１１の開口部に嵌め込んでもよいし、あるいは、下ピース３０１を樹脂ライナー１０にインサート成形してもよい。その後は、下ピース３０１の凹部３１２内に中間ピース３０２を投入し、下ピース３０１と上ピース３０３とを係合する。次いで、上ピース３０３及び樹脂ライナー１０にシェル１２を被覆するように巻きつける。こうすることで、下ピース３０１及び上ピース３０３はタンク本体２に対して不動に固定される。

本実施形態の作用効果について図４を参照して述べる。
バルブアッセンブリ４を口金３にねじ込む過程では、中間ピース３０２が径方向に動いて、ねじ締結部３８２とシール部３１１とが調芯される。これにより、口金３におけるめねじ３８１とシール面３２１との加工上の同軸度がくるっていても、ねじ込む過程でその加工上のくるいが吸収（補正）される。これにより、バルブアッセンブリ４の金属部分がシール面３２１に回転接触することを抑制できるので、シール面３２１等の損傷を抑制できる。また、ねじの最後まで確実にねじ込むことができる。

したがって、口金３及びバルブアッセンブリ４に高い加工精度を要求しなくとも、ねじ込む過程でシール部材２０１，２０２の近傍のシール性を損なうことなく、バルブアッセンブリ４を高圧タンク１に締結できる。よって、締結後の高圧タンク１からの水素ガスのリークを抑制できる。

一方、ねじ込み完了後では、ネジ締結に伴って上ピース３０１へと軸方向に移動した中間ピース３０２は、上端面３９２が軸力受け面３６４に当接する。これにより、めねじ３８１とおねじ４００との締付け力が高まるようになっている。また、軸力受け面３６４及び上端面３９２は、互いに反力（軸力）を受ける。この場合、中間ピース３０２を逆台形のように形成しているため、加重面としての上端面３９２を大きく形成することができる。これにより、上端面３９２が受ける軸力の受圧面積を大きくでき、より一層締付け力を向上できる。

なお、他の実施態様では、口金３のシール部３１１をねじ締結部３８２に対して移動できるように構成してもよい。

第１実施形態に係るタンクを搭載した燃料電池自動車を示す図である。 第１実施形態に係るタンクとバルブアッセンブリとの締結構造の要部を示す断面図であり、口金へのバルブアッセンブリのねじ込みが完了する前の状態を示す図である。 第１実施形態に係るタンクとバルブアッセンブリとの締結構造の要部を拡大して示す断面図であり、口金へのバルブアッセンブリのねじ込みが完了した後の状態を示す図である。 第２実施形態に係るタンクとバルブアッセンブリとの締結構造の要部を示す断面図であり、口金へのバルブアッセンブリのねじ込みが完了した後の状態を示す図である。 第２実施形態に係るタンクの口金を分解して示す断面図である。

符号の説明

１ 高圧タンク、２ タンク本体、３ 口金、４ バルブアッセンブリ（タンク部品）、２０ ねじ締結部、２２ シール部、４１：本体側ピース、４２ シール側ピース、４３ カラー付きのボルト（連結部材）、５１ ねじ締結部、５２ 着座部、６１ シール部、６２ 取付け溝、６４ シール部材、８０ シール部材、２０１，２０２ シール部材、３０１ 下ピース、３０２ 中間ピース、３０３ 上ピース、３１１ シール部、３５１ 着座部、３８２ ねじ締結部、４０１ ねじ締結部、４０２ シール部

Claims (12)

1. タンク部品がタンクの口金部にねじ込まれることによりネジ締結されると共に、当該タンク部品と当該口金部との間がシール部材によりシールされる、タンクとタンク部品との締結構造において、
   前記口金部及び前記タンク部品の少なくとも一方では、前記ネジ締結に供される締結部と前記シールに供されるシール部とが、前記口金部の径方向に相対移動可能に構成されている、タンクとタンク部品との締結構造。
2. 前記シール部材は、前記タンク部品と前記口金部との間を軸シールしている、請求項１に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
3. 前記相対移動可能な前記締結部及び前記シール部は、前記タンク部品に別部材として構成されている、請求項１又は２に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
4. 前記タンク部品における前記締結部と前記シール部とを前記相対移動可能に連結する連結部材を備える、請求項３に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
5. 前記連結部材は、前記ネジ締結の過程で前記締結部が回転し且つ前記シール部が回転を抑制され又は回転しないように、前記締結部と前記シール部とを連結している、請求項４に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
6. 前記タンク部品における前記シール部には、前記シール部材を装着するための取付け溝が形成されている、請求項３ないし５のいずれか一項に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
7. 前記タンク部品における前記締結部と前記シール部との間を端面シールするシール部材が設けられている、請求項３ないし６のいずれか一項に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
8. 前記相対移動可能な前記締結部及び前記シール部は、前記口金部に別部材として構成されている、請求項１又は２に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
9. 前記口金部における前記締結部及び前記シール部は、一方が他方に遊嵌されることにより、前記相対移動可能に構成されている、請求項８に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
10. 前記口金部は、前記タンク部品が着座する着座部を前記締結部及び前記シール部とは別部材として有し、且つ、前記着座部と前記シール部との間に前記締結部を移動可能に収容している、請求項８又は９に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
11. 前記シール部は、前記締結部よりも前記タンクの内側に位置している、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のタンクとタンク部品との締結構造。
12. 前記シール部と前記締結部とは、実質的に同軸に位置している、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のタンクとタンク部品との締結構造。

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