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公開番号2024075136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186349
出願日2022-11-22
発明の名称高圧タンク
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類F16J 15/10 20060101AFI20240527BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】シールがダメージを受けることを防止することができる技術を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する高圧タンクは、流体を収容する内部空間を有するタンク本体と、タンク本体に設けられるとともに、内部空間とタンク本体の外部空間とを連通する貫通孔を有する口金と、貫通孔に収容されているとともに、貫通孔を開放する開放位置と貫通孔を閉塞する閉塞位置との間を、貫通孔の軸方向に沿って移動可能な弁体と、弁体の外周面に設けられたリング状のシールと、を備える。弁体の外周面は、弁体の軸方向に沿って、シールが配置された溝部分と、溝部分に内部空間側から隣接するとともに溝部分よりも径の大きい太軸部分と、を有する。弁体が開放位置から閉塞位置へ移動する行程において、シールの圧縮が開始されるときの弁体の位置を圧縮開始位置と定義したときに、太軸部分の長さは、圧縮開始位置から閉塞位置までの距離よりも大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
高圧タンクであって、
流体を収容する内部空間を有するタンク本体と、
前記タンク本体に設けられるとともに、前記内部空間と前記タンク本体の外部空間とを連通する貫通孔を有する口金と、
前記貫通孔に収容されているとともに、前記貫通孔を開放する開放位置と前記貫通孔を閉塞する閉塞位置との間を、前記貫通孔の軸方向に沿って移動可能な弁体と、
前記弁体の外周面に設けられたリング状のシールと、
を備え、
前記弁体の前記外周面は、前記弁体の軸方向に沿って、
前記シールが配置された溝部分と、
前記溝部分に前記内部空間側から隣接するとともに前記溝部分よりも径の大きい太軸部分と、
を有し、
前記弁体が前記開放位置から前記閉塞位置へ移動する行程において、前記シールの圧縮が開始されるときの前記弁体の位置を圧縮開始位置と定義したときに、前記太軸部分の長さは、前記圧縮開始位置から前記閉塞位置までの距離よりも大きい、
高圧タンク。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記弁体の前記外周面は、前記弁体の前記軸方向に沿って、前記溝部分に前記外部空間側から隣接するとともに前記太軸部分と同径の第２の太軸部分をさらに有する、
請求項１に記載の高圧タンク。
【請求項３】
前記溝部分に対して遠位に位置する前記太軸部分の遠位端は、面取りされている、請求項１に記載の高圧タンク。
【請求項４】
前記貫通孔の内周面は、前記貫通孔の前記軸方向に沿って、第１の直径を有するとともに前記閉塞位置において前記シールが当接する第１の区間と、前記の第１の区間に前記内部空間側から隣接するとともに前記第１の直径よりも径の大きい第２の区間と、を有し、
前記弁体が前記閉塞位置と前記圧縮開始位置のいずれにあるときでも、前記溝部分に対して遠位に位置する前記太軸部分の遠位端は、前記貫通孔の前記第２の区間に対向する、請求項１から３のいずれか一項に記載の高圧タンク。
【請求項５】
前記第１の区間と前記第２の区間との境界に位置する前記第１の区間の端は、面取りされている、請求項４に記載の高圧タンク。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、高圧タンクに関する。特に、弁体により口金の貫通孔を閉塞する高圧タンクに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、タンク本体と、弁体と、口金と、弁体の外周面と口金の貫通孔の内周面とによって形成される収容領域に収容され、流体をシールするリング状のシール（例えば、Оリング）と、を備える封止構造体が開示されている。口金の貫通孔は、タンク本体の内部空間と外部空間とを連通する。弁体は、口金の貫通孔を開放する開放位置と貫通孔を閉塞する閉塞位置との間を、貫通孔の軸方向に沿って移動する。弁体は、弁体の軸方向に沿って、シールが配置された溝部分と、当該溝部分にタンク本体の内部空間側から隣接するとともに溝部分よりも径の大きい太軸部分を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－０３１８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弁体が開放位置から閉塞位置に移動する際、太軸部分の外周面の先端が貫通孔の内周面と接触し、先端が内周面を傷つけることがある。シールは、弁体の溝部分と貫通孔の内周面との間で圧縮された状態で、貫通孔を閉塞する。このため、貫通孔の内周面に傷があると、シールは、傷に対して強く押し付けられる。その結果、シールがダメージを受けるおそれがある。本明細書では、弁体により口金の貫通孔を閉塞する高圧タンクにおいて、シールがダメージを受けることを防止することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する高圧タンクは、流体を収容する内部空間を有するタンク本体と、前記タンク本体に設けられるとともに、前記内部空間と前記タンク本体の外部空間とを連通する貫通孔を有する口金と、前記貫通孔に収容されているとともに、前記貫通孔を開放する開放位置と前記貫通孔を閉塞する閉塞位置との間を、前記貫通孔の軸方向に沿って移動可能な弁体と、前記弁体の外周面に設けられたリング状のシールと、を備える。前記弁体の前記外周面は、前記弁体の軸方向に沿って、前記シールが配置された溝部分と、前記溝部分に前記内部空間側から隣接するとともに前記溝部分よりも径の大きい太軸部分と、を有する。前記弁体が前記開放位置から前記閉塞位置へ移動する行程において、前記シールの圧縮が開始されるときの前記弁体の位置を圧縮開始位置と定義したときに、前記太軸部分の長さは、前記圧縮開始位置から前記閉塞位置までの距離よりも大きい。ここでいう太軸部分の長さとは、前記溝部分に対して近位に位置する前記太軸部分の近位端から、前記溝部分に対して遠位に位置する前記太軸部分の遠位端までの寸法を意味する。
【０００６】
弁体が開放位置から閉塞位置に移動すると、貫通孔の内周面と弁体の外周面との間でリング状のシールが圧縮される。シールが圧縮されると、シールの全周に亘って、シールから弁体に反力が作用する。ここで、シールの外周面と貫通孔の内周面との間に生じる摩擦力は、シールの周方向に沿って、不均一となり得る。その結果、シールは、シールの周方向のある部位においては圧縮され、他の部位においては引っ張られる。シールが圧縮されている部位では、シールが弁体に作用する反力が大きくなる。シールが引っ張られている部位では、シールが弁体に作用する反力が小さくなる。すなわち、シールから弁体に作用する反力は、シールの周方向に沿って不均一となり得る。シールの反力が不均一となると、弁体が貫通孔に対して偏心する。この場合、弁体がさらに閉塞位置へ移動する行程において、太軸部分の遠位端が貫通孔の内周面に強く接触して、内周面を傷つけることがある。即ち、貫通孔の内周面が損傷を受けるおそれのある区間は、弁体が圧縮開始位置から閉塞位置まで移動するまでの間に、弁体の太軸部分の遠位端が通過する区間となる。
【０００７】
上記の知見に基づいて、本明細書が開示する技術では、太軸部分の長さを、圧縮開始位置から閉塞位置までの距離よりも大きくする。このような構成によると、弁体が圧縮開始位置から閉塞位置まで移動するまでの間に、弁体の太軸部分の遠位端が移動する範囲と、シールが移動する範囲とが互いに重複しない。従って、弁体の偏心によって貫通孔の内周面に傷が形成されても、その傷にシールが接触することを避けることができる。即ち、シールがダメージを受けることを防止することができる。
【０００８】
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施例の高圧タンク１０の断面図を示す。
図１の破線ＩＩ内の拡大図を示す。
第２実施例の高圧タンク１０ａにおける図２と同様の拡大図を示す。
従来技術の高圧タンク１００について、図２に対応する拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本技術の一実施形態では、前記弁体の前記軸方向に沿って、前記溝部分に前記外部空間側から隣接するとともに前記太軸部分と同径の第２の太軸部分をさらに有してもよい。このような構成によると、溝部分と第２の太軸部分との段差によって、弁体が圧縮開始位置から閉塞位置に移動する際に、貫通孔の内周面によって圧縮されたシールが溝部分から外部空間側に押し出されることを抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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