专利名称：罐和罐制造方法
技术领域：
本发明涉及高压罐的技术。
背景技术：
在要填充有诸如氢的气体的高压罐中，气密性是重要的。关于这种类型的气体罐， 作为用来在形成在形成罐本体的树脂衬里上的口部和装配在口部的内周侧上的套圈构件 之间形成密封的技术，已知一种技术，其中0型环安装在形成在衬里上的凹槽部分中，并且 嵌入环布置在衬里的外周上，以便沿径向向内方向夹紧0型环，因此在口部和套圈构件之 间形成密封。(例如，见JP 2008-303966A)。此外，作为用来在口部和套圈构件之间形成密封的技术，也已知一种技术，其中0 型环安装在形成在套圈构件的外周上的凹槽部分中，并且嵌入环(垫环)嵌入成型在衬里 内，因此在口部和套圈构件之间形成密封。(见JP 2005-48919A)然而，关于用于JP 2008-303966A中描述的罐的嵌入环，其问题是存在以下情况 在成型衬里时，填充嵌入环的内周侧的树脂的体积(填充量)不同于填充嵌入环的外周侧 的树脂的体积(填充量)，因此嵌入环被固定在相对于圆柱形口部的中心轴线移位(离心) 的状态中。此外，关于JP 2005-48919A中描述的罐，当衬里模具和嵌入环之间存在尺寸差异 时，嵌入环被在衬里成型时流动的树脂固定在相对于圆柱形口部的中心轴线移位(离心) 的状态中。如上所述，当嵌入环被固定在离心状态中时，布置在嵌入环和口部之间的树脂的 厚度变得不均勻(沿周向)。此外，当布置在嵌入环和口部之间的树脂的厚度不均勻时，衬里(主要是口部)由 于0型环的反作用力而变形，因此阻止了确保口部和套圈构件之间的充分密封性。
发明内容
因此，本发明的优点是提供一种罐和一种制造罐的方法，其中，防止嵌入环由于在 成型衬里时树脂的流动而被固定在离心状态中，因此允许在口部和套圈构件之间确保充分 的可密封性。根据本发明的一个方面，提供一种罐，该罐在圆柱形口部和套圈构件之间包括0 型环，该圆柱形口部形成在树脂衬里中，该树脂衬里形成要填充气体的罐本体，该套圈构件 安装在口部的内周侧上，其中，在成型树脂衬里时被嵌入成型的嵌入环设置在口部内，该嵌 入环包括多个连通孔，该多个连通孔在嵌入环的内周侧和外周侧之间连通。
根据本发明的另一方面，提供一种制造罐的方法，该罐在圆柱形口部和套圈构件 之间包括0型环，该圆柱形口部形成在树脂衬里中，该树脂衬里形成要填充气体的罐本体， 该套圈构件安装在口部的内周侧上，该方法包括在成型树脂衬里时在口部内嵌入成型嵌 入环，该嵌入环包括多个连通孔，该多个连通孔在嵌入环的内周侧和外周侧之间连通。通过 提供连通孔，在成型树脂衬里时容易均衡关于嵌入环的内周侧和外周侧的树脂的填充量。 当均勻填充量的树脂沿周向大体上以均勻的厚度硬化时，嵌入环被固定在关于圆柱形口部 的中心轴线的大体上中心部分处。因此，在口部和套圈构件之间能够保证足够的可密封性。根据本发明，可以提供一种罐和一种制造罐的方法，其中，防止嵌入环由于在成型 衬里时树脂的流动而被固定在离心状态中，因此允许了保证在口部和套圈构件之间充分的 可密封性。
将基于以下附图详细描述本发明的优选实施例，其中图1是示意性地示出根据本发明的实施例的罐的示例结构的剖视图；图2是示意性地示出根据本实施例其中套圈构件安装到衬里上的部分的示例结 构的剖视图；图3是示意性地示出套圈构件和衬里的口部之间的示例密封状态的剖视图；并且图4是示意性地示出根据现有技术的套圈构件和衬里的口部之间的密封状态的 剖视图。
具体实施例方式将参考附图详细描述本发明的优选实施例。图1是示意性地示出根据本实施例的罐的示例结构的剖视图。图1中示出的罐10 要填充有高压气体并且在其中存储高压气体，并且包括罐本体16，该罐本体16由树脂制成 的衬里12或树脂衬里(安装主体)和纤维加强树脂层14形成，该纤维加强树脂层14由玻 璃纤维、碳纤维等形成并且覆盖树脂衬里12的外周侧。
在罐本体16的每一个端部处，套圈构件20安装在形成在树脂衬里12上的口部18 上。在这里，具有阀可连接到其上的套圈构件20的罐本体16的那侧称为阀侧，并且相对侧 称为端部侧。图2是示意性地示出根据本实施例其中套圈构件安装到树脂衬里上的部分的一 个示例结构的剖视图。在示出的例子中，将描述阀侧上的结构。如图2中所示，向内延伸部 分M和圆柱形口部18 —体地形成在树脂衬里12上，该向内延伸部分从衬里12的肩部22 的内边缘向着中心轴线以漏斗形状延伸，其中向内延伸部分M的具有较小直径的段位于 树脂衬里12的内侧上，该圆柱形口部18沿着树脂衬里12的轴向从与肩部22相对的向内 延伸部分M的那侧向着树脂衬里12的内侧突出。套圈构件20由具有固定直径的通孔沈、法兰部分观和圆柱形装配部分30组成， 该通孔沈形成在套圈构件20的中心部分中，该法兰部分观在外周上形成在中部中，并且 该圆柱形装配部分30相对于法兰部分观向着树脂衬里12的内侧延伸。通过对套圈构件 20施加压力且将该套圈构件20装配到口部18上直到法兰部分28接触向内延伸部分24，套圈构件20被安装到树脂衬里12。图3是示出根据本实施例的套圈构件和树脂衬里的口部之间的密封状态的例子 的剖视图。如图3中示出的，与树脂衬里12的口部18相对的套圈构件20的表面20a(它 大体上对应于装配部分30的外周表面)包括环形槽32，该环形槽32是环形形状的并且具 有沿套圈构件20的整个周边形成的矩形横截面，并且用作密封构件的环形0型环34和环 形垫环35嵌入在环形槽32中。0型环34由橡胶(诸如丁腈橡胶)制成并且具有弹性。在0型环34以弹性变形 的状态被夹在环形槽32的底表面和树脂衬里12的口部18的内周表面之间的情况下，在树 脂衬里12和套圈构件20之间形成密封。这种结构防止存储在罐10内的气体从树脂衬里 12和套圈构件20之间泄漏。在这里，垫环35用于将0型环保持在固定位置，并且树脂环通 常用于这种垫环。此外，如图3中所示，圆柱形嵌入环36布置在树脂衬里12的口部18内。这个嵌 入环36用于向着径向向内的方向夹紧0型环34。树脂衬里12通过诸如聚碳酸酯的合成树 脂的注射成型被成型，并且在注射成型时，圆柱形嵌入环36通过嵌入成型被布置在树脂衬 里12的口部18内。在嵌入环36的内周侧和外周侧之间连通的多个连通孔38布置在本实施例的嵌入 环36中。在这里，在树脂衬里12的成型时，流向嵌入环36的树脂沿该环的内周方向和外 周方向发散以便填充。然而，在没有连通孔38的情况下，如在本实施例的嵌入环36中，可 能的是树脂体积(填充量)将在嵌入环36的内周侧和外周侧之间不同，使得嵌入环36被 固定在相对于圆柱形口部18的中心轴线移位(离心)的状态中。在根据本实施例的嵌入环36中，在树脂衬里12的成型时流向嵌入环36的树脂在 该环的内周方向和外周方向发散以便填充，并且树脂也在连通孔38中流动，使得可以减小 嵌入环36的内周侧和外周侧之间的树脂体积(填充量)的差异。这种结构防止嵌入环36 被固定在相对于圆柱形口部18的中心轴线移位(离心)的状态中。因此，由于能够以使嵌 入环36和套圈构件20之间树脂的厚度均勻(沿周向)，因此能够防止由于0型环34的反 作用力而引起的树脂衬里12的变形(主要是口部18的变形)，因此允许确保口部18和套 圈构件20之间的可密封性。此外，由于连通孔38也填充有树脂，因此嵌入环36牢固地固定在树脂衬里12的 口部18内。例如，根据本实施例的嵌入环36可以替代地通过金属环的切削而被加工。然而， 因为当使用诸如不锈钢的金属时诸如切削的加工是困难的，所以通过压力成型的加工是优 选的。由于压力成型能够以较容易的方式形成构件并且因此在批量生产中比诸如切削的加 工更有利，通过压力成型能够实现成本减小。图4是示意性地示出现有技术中套圈构件和树脂衬里之间的密封状态的例子的 剖视图。如图4中所示，圆柱形嵌入环44布置在树脂衬里40的外周部分(在套圈构件42 的相对侧上)中。常规的嵌入环44也与树脂衬里40—体地形成。在图4中示出的常规结 构中，如果树脂衬里40的口部46和嵌入环44之间存在尺寸差异，则在成型树脂衬里40时， 由于树脂的流动，嵌入环44被固定在相对于圆柱形口部46的中心轴线移位(离心)的状 态中。另一方面，在具有其中嵌入环44布置在树脂衬里40内的本实施例的结构的情况下，能够消除如上所述嵌入环44由于尺寸差异而被固定在移位的状态中的缺点。常规嵌入环44通常包括形成在接触树脂衬里的表面上的多个狭槽47，该多个狭 槽要填充有树脂，以便防止嵌入环44从树脂衬里40被移除。在这里，图4中示出的0型环 48、垫环50和环形槽52等的结构类似于图3中示出的0型环34、垫环35和环形槽32等的 结构，并且因此将不再描述。在这里，为了减小由0型环48的反作用力引起的树脂衬里40的变形，通常有必要 使嵌入环44和套圈构件42之间的树脂的厚度比其它部分中的树脂衬里40的厚度薄。此 外，为了使嵌入环44和套圈构件42之间的树脂的厚度薄，反过来有必要将嵌入环44的厚 度设计成厚的，如图4中所示。这将导致的问题是难以减小罐的重量。另一方面，由于根据本实施例的嵌入环36嵌入成型在树脂衬里12的口部18内， 因此可以通过改变嵌入环36的内直径的尺寸而控制嵌入环36和套圈构件20之间的树脂 的厚度。(通过减小嵌入环36的内直径的尺寸能够减小嵌入环36和套圈构件20之间的树 脂的厚度)。换句话说，由于没有必要将嵌入环36的厚度设计成厚的，因此可以减小罐的重 量。虽然已经使用具体术语描述了本发明的优选实施例，但这种描述仅仅为了说明性 目的，并且应当理解，可以作出改变和变化而不偏离所附权利要求的精神或范围。
权利要求
1.一种罐，所述罐在圆柱形口部和套圈构件之间包括0型环，所述圆柱形口部形成在 树脂衬里中，所述树脂衬里形成要填充气体的罐本体，所述套圈构件安装在所述口部的内 周侧上，其中在成型所述树脂衬里时嵌入成型的嵌入环设置在所述口部内，所述嵌入环包括多个连 通孔，所述多个连通孔在所述嵌入环的内周侧和外周侧之间连通。
2.根据权利要求1所述的罐，其中所述嵌入环通过金属的压力成型被加工。
3.根据权利要求1所述的罐，其中所述树脂衬里的成型是注射成型。
4.一种制造罐的方法，所述罐在圆柱形口部和套圈构件之间包括0型环，所述圆柱形 口部形成在树脂衬里中，所述树脂衬里形成要填充气体的罐本体，所述套圈构件安装在所 述口部的内周侧上，所述方法包括在成型所述树脂衬里时在所述口部内嵌入成型嵌入环，所述嵌入环包括多个连通孔， 所述多个连通孔在所述嵌入环的内周侧和外周侧之间连通。
5.根据权利要求4所述的制造罐的方法，其中所述嵌入环通过金属的压力成型被加工。
6.根据权利要求4所述的制造罐的方法，其中所述树脂衬里的成型是注射成型。
全文摘要
本发明涉及罐和罐制造方法。具体地，本发明提供一种罐，该罐在圆柱形口部(18)和套圈构件(20)之间包括O型环(34)，该圆柱形口部形成在树脂衬里(12)中，该树脂衬里形成要填充气体的罐本体，该套圈构件安装在口部(18)的内周侧上。在成型树脂衬里(12)时嵌入成型的嵌入环(36)设置在口部(18)内。嵌入环(36)包括在其内周侧和外周侧之间连通的多个连通孔(38)。
文档编号F17C1/16GK102042478SQ20101051577
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者山本佳位 申请人:丰田自动车株式会社