CN117396543A - 纤维构造体 - Google Patents
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Abstract
提供一种纤维构造体。纤维层(51)由第1纤维层(61)和第2纤维层(62)构成，上述第1纤维层(61)具备第1纱线和在与第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线，上述第2纤维层(62)具备第1纱线和第2纱线。第1纱线和第2纱线由强化纤维构成。第1纤维层(61)不具备第2纱线相对于第1纱线交络的交络部。将构成筒体(20)的内表面(20a)的纤维层(51)作为最内层(51a)，将构成筒体(20)的外表面(20b)的纤维层(51)作为最外层(51b)。第2纤维层(62)构成最外层(51b)，且具备交络部。
Description
技术领域
本发明涉及纤维构造体。
背景技术
作为纤维构造体，例如公知有如下纤维构造体：通过使用RTM(Resin TransferMolding：树脂传递模塑)法进行热固化性树脂的含浸，形成纤维强化复合件。纤维构造体例如具备筒状的筒体。筒体例如具备在层叠方向上彼此层叠的多个纤维层。多个纤维层例如具备第1纱线和在与第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线。
专利文献1记载的纤维构造体成为第2纱线相对于第1纱线没有交络的所谓的无卷曲(crimpless)构造。第1纱线以及第2纱线由强化纤维构成。相对于第1纱线形成交络的第2纱线的交络部越少，则第2纱线相对于第1纱线的走形越少。因此，纤维构造体的交络部越少，则由纤维构造体形成的纤维强化复合件的强度越是提高。
专利文献1：美国专利第5952067号说明书
在使用RTM法对于交络部少的纤维构造体进行树脂含浸的情况下，恐怕会使位于纤维构造体的最外层的强化纤维受到树脂的含浸阻力而走形。由此，由纤维构造体形成的纤维强化复合件恐怕耐压强度、疲劳特性降低。
发明内容
解决上述课题的纤维构造体是用于通过进行使用RTM法的热固化性树脂的含浸而形成纤维强化复合件的纤维构造体，其特征在于，上述纤维构造体具备筒状的筒体，上述筒体具备在层叠方向上彼此层叠起来的多个纤维层，多个上述纤维层具备：第1纤维层，其具备第1纱线和在与上述第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线中至少一者；和第2纤维层，其具备上述第1纱线以及上述第2纱线，上述第1纱线以及上述第2纱线由强化纤维构成，上述第1纤维层不具备上述第2纱线相对于上述第1纱线交络的交络部，在将构成上述筒体的内表面的上述纤维层作为最内层，将构成上述筒体的外表面的上述纤维层作为最外层时，上述第2纤维层构成上述最内层和上述最外层中至少一者，且具备上述交络部。
解决上述课题的纤维构造体是用于通过进行使用RTM法的热固化性树脂的含浸而形成纤维强化复合件的纤维构造体，其特征在于，上述纤维构造体具备筒状的筒体，上述筒体具备在层叠方向上彼此层叠起来的多个纤维层，多个上述纤维层具备：第1纤维层，其具备第1纱线和在与上述第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线；和第2纤维层，其具备上述第1纱线以及上述第2纱线，上述第1纱线以及上述第2纱线由强化纤维构成，上述第1纤维层以及上述第2纤维层具备上述第2纱线相对于上述第1纱线交络的交络部，上述第1纤维层和上述第2纤维层中至少一者由织物构成，在将构成上述筒体的内表面的上述纤维层作为最内层，将构成上述筒体的外表面的上述纤维层作为最外层时，上述第2纤维层构成上述最内层和上述最外层中至少一者，且与上述第1纤维层相比，上述第2纤维层具备更多的上述交络部。
在使用RTM法的热固化性树脂的含浸时，位于最内层或最外层的纤维层受到热固化性树脂的含浸阻力。根据上述的各结构，最内层和最外层中至少一者由第2纤维层构成。与第1纤维层相比，第2纤维层具备更多的第2纱线相对于第1纱线交络的交络部。因此，第2纤维层不易产生强化纤维的由热固化性树脂的含浸阻力引起的走形。因此，在由纤维构造体形成的纤维强化复合件中，能够抑制耐压强度、疲劳特性的降低。
根据上述的各结构，第1纤维层具备的交络部比第2纤维层的少。因此，与第2纤维层相比，第1纤维层第2纱线的由第2纱线相对于第1纱线的交络引起的走形少。多个纤维层具备第1纤维层，由此能够提高使用纤维构造体形成的纤维强化复合件的强度。即便不使构成纤维构造体的第1纱线以及第2纱线的总数增加或者粗细变粗，也能够提高纤维强化复合件的强度，因此，能够抑制纤维强化复合件的重量增加。因此，在由纤维构造体形成的纤维强化复合件中，能够抑制耐压强度、疲劳特性的降低以及重量的增加，并且提高强度。
较佳的是，在纤维构造体中，上述第1纤维层具备上述第1纱线，上述第1纱线在上述第1纤维层和上述第2纤维层中连续。
根据上述结构，和构成第1纤维层的第1纱线与构成第2纤维层的第1纱线彼此不连续这种情况相比，能够在第1纱线的纱线主轴方向上提高纤维构造体的强度。因此，能够进一步提高由纤维构造体形成的纤维强化复合件的强度。
根据该发明，在由纤维构造体形成的纤维强化复合件中，能够抑制耐压强度、疲劳特性的降低以及重量的增加并且提高强度。
附图说明
图1是示意性地表示应用了第1实施方式的纤维构造体的压力容器的剖视图。
图2是示意性地表示第1实施方式的压力容器的前体的侧视图。
图3是表示第1实施方式的压力容器的前体的立体图。
图4是图2的IV-IV线中的剖视图。
图5是将第1实施方式的纤维构造体的局部放大示出的立体图。
图6是表示第1实施方式的纤维构造体的剖视图。
图7是表示第1实施方式的第1纤维层的俯视图。
图8是表示第1实施方式的第2纤维层的俯视图。
图9是用于对第1实施方式的纤维构造体的制造方法进行说明的示意图。
图10是用于对第1实施方式的纤维构造体的制造方法进行说明的示意图。
图11是用于对针对第1实施方式的纤维构造体的树脂含浸进行说明的示意图。
图12是表示第2实施方式的第1纤维层的俯视图。
图13是表示其他实施方式的第1纤维层的俯视图。
图14是示意性地表示应用了其他实施方式的纤维构造体的压力容器的前体的侧视图。
图15是表示其他实施方式的第2纤维层的俯视图。
具体实施方式
第1实施方式
以下，使用图1～图11对将纤维构造体具体化的第1实施方式进行说明。以下，对应用于压力容器的纤维构造体进行例示。为了方便说明，在进行了压力容器的说明之后，进行纤维构造体的说明。在附图中，作为相互正交的轴，图示X轴、Y轴以及Z轴。以下，将与X轴平行的方向称为轴向X。
[压力容器的基本构造]
如图1所示，压力容器10具备纤维强化复合件11和衬里12。本实施方式的压力容器10是在内部收容氢气的高压罐。衬里12例如是树脂制。纤维强化复合件11具备纤维构造体19。热固化性树脂被作为基体树脂Ma而含浸于纤维构造体19。通过对纤维构造体19进行使用RTM法的热固化性树脂的含浸，从而，形成纤维强化复合件11。作为热固化性树脂，例如可举出：环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂以及酚醛树脂等。通过利用纤维强化复合件11强化衬里12，来确保压力容器10的耐压性。
[压力容器的前体的基本构造]
接下来，对压力容器10的前体10a的构造进行说明。
如图2所示，前体10a由纤维构造体19以及衬里12构成。前体10a中的纤维构造体19是用于通过进行热固化性树脂的含浸而制造压力容器10的压力容器10用的纤维预制件19a。
前体10a在不具备纤维强化复合件11这点上与压力容器10不同。除这一点之外，前体10a具有与压力容器10相同的结构。以下，使用图2～图8对前体10a的结构进行说明，但只要没有特别提及，则以下说明在压力容器10中也共用。
[衬里的构造]
如图3所示，衬里12具备筒状的躯体部13和圆顶部14。本实施方式的躯体部13是圆筒状。躯体部13的中心轴线沿轴向X延伸。将躯体部13的中心轴线简称为中心轴线L。中心轴线L与衬里12的中心轴线对齐。圆顶部14位于躯体部13的轴向X的端部和与轴向X相反方向的端部。圆顶部14是随着趋向圆顶部14的末端而逐渐缩窄的形状。由躯体部13以及圆顶部14区隔形成出衬里12的内部空间。
纤维构造体19覆盖衬里12的外表面亦即衬里外表面12a。衬里外表面12a由躯体部13的外表面亦即躯体外表面13a和圆顶部14的外表面亦即圆顶外表面14a构成。
衬里12在轴向X的端部和与轴向X相反方向的端部具备嘴部15。嘴部15例如是金属制。嘴部15具备与圆顶部14连接的连接部15a和从连接部15a突出的突出部15b。
连接部15a位于圆顶部14的末端。突出部15b贯通纤维构造体19。在连接部15a和突出部15b的内部形成有嘴孔15c。嘴孔15c在轴向X上贯通连接部15a和突出部15b。经由嘴孔15c使衬里12的内部空间与衬里12的外部连通。
虽省略图示，但在一个嘴部15安装有阀，由此闭塞一个嘴部15的嘴孔15c。螺纹件旋合于另一个嘴部15，由此闭塞另一个嘴部15的嘴孔15c。
[纤维构造体的构造]
如图2以及图3所示，纤维构造体19具备筒状的筒体20。筒体20的中心轴线沿轴向X延伸。筒体20的中心轴线与中心轴线L对齐。筒体20具备多个纤维层51。多个纤维层51在层叠方向LD上彼此层叠。本实施方式的纤维层51覆盖躯体外表面13a。本实施方式的纤维构造体19具备圆顶纤维层52。圆顶纤维层52覆盖圆顶部14各自的圆顶外表面14a。
[纤维层的构造]
如图4所示，多个纤维层51在层叠方向LD上相对于躯体外表面13a层叠。层叠方向LD是与衬里外表面12a正交的方向。在本实施方式中，多个纤维层51由第1纤维层61和第2纤维层62构成。本实施方式的第1纤维层61在层叠方向LD上相对于躯体外表面13a层叠多层。
使构成筒体20的内表面20a的纤维层51为最内层51a。使构成筒体20的外表面20b的纤维层51为最外层51b。最内层51a是在层叠方向LD上最接近躯体部13的纤维层51。最外层51b是在层叠方向LD上最远离躯体部13的纤维层51。本实施方式的第2纤维层62构成最外层51b。本实施方式的第1纤维层61构成除最外层51b以外的多个纤维层51。即，本实施方式的最内层51a由第1纤维层61构成。
也可以是，第1纤维层61与第2纤维层62通过未图示的层间结合纱线在层叠方向LD上结合。此外，也可以是，多个第1纤维层61彼此分别通过未图示的层间结合纱线结合。在这种情况下，例如，通过层间结合纱线使在层叠方向LD上重叠的两层第1纤维层61彼此结合。由此，也可以是，在多个纤维层51中，存在多组通过层间结合纱线结合起来的第1纤维层61。
[第1纤维层的构造]
如图5以及图6所示，本实施方式的第1纤维层61具备第1纱线31和第2纱线32。第1纱线31和第2纱线32由强化纤维构成。作为强化纤维，例如可举出碳纤维以及玻璃纤维等。第1纤维层61各具备多个第1纱线31和第2纱线32。第1纱线31和第2纱线32都具有扁平状的截面形状。第1纱线31和第2纱线32的纤度是相同程度的数值。在观察第1纱线31和第2纱线32的截面形状时，第1纱线31的直径与第2纱线32的直径是同等程度的大小。
如图3所示，将第1纱线31的纱线主轴方向称为第1纱线主轴方向W1。第1纱线主轴方向W1与以中心轴线L为中心的周向一致。将在躯体外表面13a上排列的第2纱线32的纱线主轴方向称为第2纱线主轴方向W2。第2纱线主轴方向W2与轴向X一致。即，第2纱线32在与第1纱线31不同的纱线主轴方向上延伸。
如图6以及图7所示，第1纤维层61各自具备第1纱线层61a和第2纱线层61b。第1纱线层61a由沿轴向X排列起来多个的第1纱线31构成。第1纱线层61a的多个第1纱线31彼此平行。第2纱线层61b由沿衬里12的周向排列起来多个的第2纱线32构成。第2纱线层61b的多个第2纱线32彼此平行。第1纱线层61a和第2纱线层61b各自是由单一方向的纱线构成的所谓的UD(Uni Directional：单向)片材。
第1纤维层61各自的第1纱线层61a在层叠方向LD上层叠于第2纱线层61b。当从层叠方向LD观察第1纤维层61时，构成第1纱线层61a的多个第1纱线31与构成第2纱线层61b的多个第2纱线32彼此正交。多个第1纤维层61在层叠方向LD上层叠，由此成为第1纱线层61a和第2纱线层61b在层叠方向LD上交替层叠的结构。
第1纱线层61a的第1纱线31构成第1纤维层61的第1纱线31。第2纱线层61b的第2纱线32构成第1纤维层61的第2纱线32。本实施方式的第1纤维层61是第2纱线32相对于第1纱线31没有交络的所谓的无卷曲构造。第1纤维层61不具备第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。
[第2纤维层的构造]
如图5以及图6所示，第2纤维层62具备第1纱线31以及第2纱线32。第2纤维层62是第2纱线32相对于第1纱线31交络的织物60。本实施方式的第2纤维层62是平织而形成的单层织物。
如图6以及图8所示，第2纤维层62由沿轴向X排列起来多个的第1纱线31和沿衬里12的周向排列起来多个的第2纱线32构成。第2纤维层62的多个第1纱线31彼此平行。第2纤维层62的多个第2纱线32彼此平行。从层叠方向LD观察第2纤维层62时，构成第2纤维层62的多个第1纱线31与构成第2纤维层62的多个第2纱线32彼此正交。
第1纱线31在第1纤维层61和第2纤维层62中连续。本实施方式的第1纱线31在沿层叠方向LD层叠的所有纤维层51之间连续。
第2纤维层62具备第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。本实施方式的第2纤维层62由平织形成，因此，以第2纱线32相对于第1纱线31交叉的交叉部位的数量具有交络部63。第1纤维层61不具备交络部63，因此，在本实施方式中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的交络部63。
[圆顶纤维层的构造]
如图3所示，圆顶纤维层52在层叠方向LD上相对于圆顶外表面14a层叠有多层。本实施方式的圆顶纤维层52是具备第1纱线31和第2纱线32的织物60。本实施方式的圆顶纤维层52是平织形成的单层织物。在圆顶外表面14a排列的第1纱线31以及第2纱线32各自边维持躯体外表面13a上的纱线主轴方向边沿着圆顶外表面14a弯曲。
也可以是，多个圆顶纤维层52通过未图示的层间结合纱线在层叠方向LD上结合。此外，也可以是，多个圆顶纤维层52彼此分别通过未图示的层间结合纱线结合。在这种情况下，例如，通过层间结合纱线，使在层叠方向LD上层叠的两层圆顶纤维层52彼此结合。由此，在多个圆顶纤维层52中，也可以存在多组由层间结合纱线结合起来的圆顶纤维层52。
在本实施方式中，第1纱线31在沿层叠方向LD层叠起来的所有圆顶纤维层52之间连续。第2纱线32在纤维层51和圆顶纤维层52中连续，由此圆顶纤维层52与纤维层51成为一体。
[纤维构造体的制造方法]
接下来，使用图9以及图10对纤维构造体19的制造方法进行说明。
如图9所示，一边使衬里12以中心轴线L为旋转中心旋转一边进行纤维构造体19的制造。由此，制造缠绕于衬里12的纤维构造体19。第1纱线31作为经纱来使用。第2纱线32作为纬纱来使用。从经纱织轴朝向衬里12供给多个第1纱线31。通过综框使第1纱线31上下移动，形成第1纱线31的开口。
从经纱织轴拉出的多个第1纱线31的端部固定于躯体外表面13a以及圆顶外表面14a。将端部固定于圆顶外表面14a的第1纱线31称为圆顶经纱31a。将端部固定于躯体外表面13a的第1纱线31称为躯体经纱31b。
在圆顶纤维层52的形成时，第2纱线32插入圆顶经纱31a的开口。第2纱线32相对于圆顶经纱31a交络。一边进行基于筘形成的打纬动作，一边重复圆顶经纱31a的开口的形成和第2纱线32向圆顶经纱31a的开口处的引纬。由此，在圆顶外表面14a上织造出圆顶纤维层52。圆顶纤维层52通过第1纱线31与第2纱线32的平织形成。
一边使衬里12旋转，一边重复第2纱线32向圆顶经纱31a的开口处的引纬。由此，圆顶纤维层52在层叠方向LD上相对于圆顶外表面14a层叠有多层。圆顶纤维层52的形成完成。
伴随着衬里12的旋转，圆顶经纱31a缠绕于衬里12。由于使用该圆顶经纱31a形成圆顶纤维层52，所以第1纱线31在所有圆顶纤维层52中连续。
与圆顶经纱31a相同，躯体经纱31b也缠绕于衬里12。使用该躯体经纱31b形成纤维层51。由此，本实施方式的第1纱线31在第1纤维层61和第2纤维层62中连续。
纤维层51的形成与圆顶纤维层52的形成并行地进行。在本实施方式的纤维层51的形成时，插入至圆顶经纱31a的开口中的第2纱线32被插入多个躯体经纱31b与躯体外表面13a之间。第2纱线32按照构成一个圆顶纤维层52的圆顶经纱31a的开口、多个躯体经纱31b与躯体外表面13a之间以及构成另一个圆顶纤维层52的圆顶经纱31a的开口这个顺序插入。第2纱线32相对于躯体经纱31b没有交络。
第2纱线32反复插入多个躯体经纱31b与躯体外表面13a之间。由此，在躯体外表面13a上形成有第2纱线层61b。以在层叠方向LD上与第2纱线层61b重叠的方式形成有第1纱线层61a。作为最内层51a而形成有第1纤维层61。
在最内层51a的形成之后，第2纱线32反复插入到多个躯体经纱31b与第1纤维层61之间。与最内层51a相同，插入多个躯体经纱31b与第1纤维层61之间的第2纱线32是插入圆顶经纱31a的开口的第2纱线32。它们按第2纱线层61b、第1纱线层61a的顺序在层叠方向LD上交替层叠。第1纤维层61在层叠方向LD上相对于躯体外表面13a层叠有多层。除最外层51b之外的纤维层51，被作为第1纤维层61形成。
图9以及图10中，通过虚线图示第2纱线32中的构成除最外层51b之外的纤维层51的部分。通过实线图示第2纱线32中的构成圆顶纤维层52的部分和构成最外层51b的部分。
如图10所示，在最外层51b的形成时，第2纱线32插入躯体经纱31b的开口。与除最外层51b以外的纤维层51相同，插入躯体经纱31b的开口的第2纱线32是插入圆顶经纱31a的开口的第2纱线32。构成最外层51b的第2纱线32相对于躯体经纱31b形成交络。一边进行基于筘形成的打纬动作，一边重复躯体经纱31b的开口的形成和第2纱线32向躯体经纱31b的开口处的引纬。由此，作为最外层51b而织造第2纤维层62。第2纤维层62由第1纱线31与第2纱线32的平织形成。纤维层51的形成完成。若纤维层51以及圆顶纤维层52的形成完成，则纤维构造体19的制造结束。
[针对纤维构造体的树脂含浸的方法]
接下来，使用图11对针对纤维构造体19的树脂含浸的方法进行说明。
如图11所示，在纤维构造体19向衬里外表面12a的形成之后，具备纤维构造体19的前体10a配置于成形模70内。对于纤维构造体19进行使用RTM法的基体树脂Ma的含浸。由此，制造衬里外表面12a被纤维强化复合件11覆盖的压力容器10。
虽省略图示，但成形模70由多个构件构成。通过组装上述多个构件，在成形模70的内部区隔形成出密闭空间S。在密闭空间S配置前体10a。
成形模70在内部具备树脂流路71。基体树脂Ma被经由树脂流路71注入密闭空间S。基体树脂Ma填充于成形模70与前体10a之间的间隙。由此，基体树脂Ma含浸圆顶纤维层52。对于纤维层51而言，从最外层51b朝向最内层51a，依次逐渐含浸基体树脂Ma。
在针对纤维构造体19的基体树脂Ma的含浸完成之后，以成为适于使基体树脂Ma热固化的温度的方式通过成形模70加热纤维构造体19。此时的温度设定为作为基体树脂Ma而被采用的环氧树脂的固化温度。通过由成形模70进行的加热，含浸有纤维构造体19的基体树脂Ma热固化。
含浸有纤维构造体19的基体树脂Ma整体热固化，从而形成纤维强化复合件11。具备纤维强化复合件11的压力容器10的制造完成。将压力容器10冷却之后向成形模70外取出。
[作用]
接下来，对本实施方式的作用进行说明。
在本实施方式中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。第1纤维层61构成除最外层51b以外的纤维层51。第2纤维层62构成最外层51b。
基体树脂Ma填充于成形模70与前体10a的间隙。此时，位于最外层51b的纤维层51受到基体树脂Ma的含浸阻力。在本实施方式中，与除最外层51b以外的纤维层51相比，受到这样的基体树脂Ma的含浸阻力的最外层51b具备更多的交络部63。因此，最外层51b不易产生强化纤维的由基体树脂Ma的含浸阻力引起的走形。
本实施方式的第1纤维层61成为第2纱线32相对于第1纱线31没有交络的所谓的无卷曲构造。换言之，第1纤维层61具备的交络部63比第2纤维层62少。在基体树脂Ma含浸纤维构造体19时，基体树脂Ma的含浸阻力由于作用于最外层51b而变弱。其后，基体树脂Ma的含浸阻力作用于除最外层51b以外的纤维层51。因此，除最外层51b以外的纤维层51不易产生强化纤维的由基体树脂Ma的含浸阻力引起的走形。
第1纤维层61的第2纱线32不存在由第2纱线32相对于第1纱线31的交络引起的走形。因此，即便不使构成纤维构造体19的第1纱线31以及第2纱线32的总数增加或者粗细变粗，也能够提高纤维强化复合件11的强度。根据本实施方式，通过使除最外层51b以外的纤维层51为第1纤维层61，能够抑制纤维强化复合件11的重量增加。
[效果]
上述的第1实施方式能够得到以下的效果。
(1)根据上述实施方式，最外层51b由第2纤维层62构成。与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。因此，第2纤维层62不易产生强化纤维的由热固化性树脂的含浸阻力引起的走形。因此，对于由纤维构造体19形成的纤维强化复合件11而言，能够抑制耐压强度、疲劳特性的降低。根据上述实施方式，第1纤维层61具备的交络部63比第2纤维层62的少。因此，与第2纤维层62相比，第1纤维层61中由第2纱线32相对于第1纱线31的交络引起的第2纱线32的走形少。多个纤维层51具备第1纤维层61，由此能够提高使用纤维构造体19形成的纤维强化复合件11的强度。即便不使构成纤维构造体19的第1纱线31以及第2纱线32的总数增加或者粗细变粗，也能够提高纤维强化复合件11的强度，因此，能够抑制纤维强化复合件11的重量增加。因此，对于由纤维构造体19形成的纤维强化复合件11而言，能够抑制耐压强度、疲劳特性的降低以及重量的增加，并且提高强度。
(2)第1纱线31在第1纤维层61和第2纤维层62中连续。因此，同构成第1纤维层61的第1纱线31与构成第2纤维层62的第1纱线31相互不连续这种情况相比，能够在第1纱线31的纱线主轴方向上提高纤维构造体19的强度。因此，能够进一步提高由纤维构造体19形成的纤维强化复合件11的强度。
第2实施方式
以下，使用图4、图8以及图12对将纤维构造体19具体化的第2实施方式进行说明。第2实施方式在第1纤维层61不具备第1纱线层61a以及第2纱线层61b这点上与第1实施方式不同。以下，以这样的不同点为中心进行说明。对与第1实施方式相同的结构，标注与第1实施方式相同的附图标记并适当地省略说明。
[纤维构造体的构造]
如图4以及图12所示，本实施方式的第1纤维层61不具备第1实施方式的第1纱线层61a以及第2纱线层61b。第1纤维层61是第2纱线32相对于第1纱线31交络的织物60。即，第1纤维层61以及第2纤维层62由织物60构成。本实施方式的第1纤维层61以及第2纤维层62具备第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。本实施方式的第1纤维层61斜纹织而形成。例如，第1纤维层61的第2纱线32每隔两根相对于第1纱线31交络。
第1纤维层61由第1纱线31以及第2纱线32构成。在第1纤维层61的第1纱线31中，第1纱线主轴方向W1与以中心轴线L为中心的周向一致。在第1纤维层61的第2纱线32中，第2纱线主轴方向W2与轴向X一致。即，第2纱线32在与第1纱线31不同的纱线主轴方向上延伸。第1纤维层61的第1纱线31以在轴向X上彼此平行的方式排列有多个。第1纤维层61的第2纱线32以在衬里12的周向上彼此平行的方式排列有多个。从层叠方向LD观察第1纤维层61时，构成第1纤维层61的多个第1纱线31与构成第1纤维层61的多个第2纱线32彼此正交。第1纱线31在第1纤维层61和第2纤维层62中连续。
与第1实施方式相同，本实施方式的圆顶纤维层52是具备第1纱线31和第2纱线32的织物60。本实施方式的圆顶纤维层52是平织形成的单层织物。第1纱线31在沿层叠方向LD层叠的所有圆顶纤维层52之间连续。第2纱线32在纤维层51和圆顶纤维层52连续。
[第1纤维层与第2纤维层间的交络部的比较]
如图8以及图12所示，本实施方式的第2纤维层62是与第1实施方式相同地平织形成的单层织物。因此，本实施方式的第2纤维层62以第2纱线32相对于第1纱线31交叉的交叉部位的数量具有交络部63。在本实施方式中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62具有更多的交络部63。
[纤维构造体的制造方法]
如图4以及图12所示，在本实施方式的第1纤维层61的形成时，第2纱线32反复插入躯体经纱31b的开口。由此，作为最内层51a而形成第1纤维层61。第1纤维层61在层叠方向LD上相对于躯体外表面13a层叠有多层。除最外层51b之外的纤维层51，被作为第1纤维层61形成。第2纤维层62以及圆顶纤维层52与第1实施方式相同地形成。若纤维层51以及圆顶纤维层52的形成完成，则纤维构造体19的制造结束。通过与第1实施方式相同地对于纤维构造体19进行使用RTM法的基体树脂Ma的含浸，来制造衬里外表面12a被纤维强化复合件11覆盖的压力容器10。
[作用]
接下来，对本实施方式的作用进行说明。
在本实施方式中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。第1纤维层61构成除最外层51b以外的纤维层51。第2纤维层62构成最外层51b。因此，与第1实施方式相同，纤维层51不易产生强化纤维的由基体树脂Ma的含浸阻力引起的走形。
与第2纤维层62的第2纱线32相比，第1纤维层61的第2纱线32由第2纱线32相对于第1纱线31的交络引起的走形少。通过使除最外层51b以外的纤维层51为第1纤维层61，能够抑制纤维强化复合件11的重量增加，并且提高纤维强化复合件11的强度。
[效果]
在上述的第2实施方式中，能够得到与第1实施方式相同的效果。
另外，上述的各实施方式能够如以下那样变更实施。上述的各实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围相互组合而实施。
〇如图13所示，第2实施方式的第1纤维层61也可以缎纹织形成。例如，该变更例的第1纤维层61的第2纱线32每隔四根相对于第1纱线31交络。在该变更例中，第1纤维层61也是第2纱线32相对于第1纱线31交络的织物60。即，第1纤维层61以及第2纤维层62由织物60构成。本实施方式的第1纤维层61以及第2纤维层62具备第2纱线32相对于第1纱线31交络的交络部63。第2纤维层62是与上述的各实施方式相同地平织而形成的单层织物。第2纤维层62以第2纱线32相对于第1纱线31交叉的交叉部位的数量具有交络部63。在该变更例中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62也具备更多的交络部63。根据该变更例，能够得到与上述的各实施方式相同的效果。
〇在第2实施方式中，第2纤维层62不局限于平织形成。例如，第2纤维层62也可以斜纹织形成。在这种情况下，例如第1纤维层61通过缎纹织形成。与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的交络部63。
〇在第1实施方式中，第1纤维层61具备第1纱线31和第2纱线32中至少一者即可。例如，也可以从第1纤维层61中省略第1纱线层61a和第2纱线层61b中任一者。在这种情况下，第1纤维层61具备第1纱线31和第2纱线32中任一者。
〇第1纱线31也可以不在第1纤维层61和第2纤维层62中连续。
〇在第2实施方式中，也可以是，一部分第1纤维层61与其他第1纤维层61种类不同。此处，第1纤维层61的种类不同这种情况，例如可举出编制方法不同这种情况和纱线不同这种情况。也可以是，在一部分第1纤维层61与其他第1纤维层61编制方法不同的情况下，例如，一部分第1纤维层61是斜纹织，且其他第1纤维层61是缎纹织。在这种情况下，也由于通过平织形成第2纤维层62，所以与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的交络部63。也可以是，在一部分第1纤维层61与其他第1纤维层61纱线不同的情况下，例如，一部分第1纤维层61具备第1纱线31和第2纱线32，且其他第1纤维层61具备第1纱线31和第2纱线32中任一者。
〇如图14以及图15所示，在第1实施方式以及第2实施方式中，第2纤维层62也可以是编织物75。即第2纤维层62也可以不是织物60。具体而言，该变更例的第2纤维层62具备多个第1纱线31以及多个第2纱线32。第1纱线31和第2纱线32彼此交叉。第1纱线31例如以第1角度A1同与中心轴线L平行的中心线C交叉。第2纱线32例如以第2角度A2同中心线C交叉。例如第1角度A1为60度。例如第2角度A2为-60度。该变更例的第2纤维层62以第2纱线32相对于第1纱线31交叉的交叉部位的数量具有交络部63。在该变更例中，与第1纤维层61相比，第2纤维层62也具备更多的交络部63。根据该变更例，能够得到与上述的各实施方式相同的效果。
〇在第1实施方式以及第2实施方式中，多个圆顶纤维层52不局限于由平织构成。例如，多个圆顶纤维层52也可以由除平织以外的织物60构成。这种情况下的多个圆顶纤维层52例如通过斜纹织或缎纹织而形成。例如，也可以是，多个圆顶纤维层52通过由织物60构成的圆顶纤维层52和由从外侧覆盖由织物60构成的圆顶纤维层52的编织物75构成的圆顶纤维层52构成。
〇在第1实施方式以及第2实施方式中，第2纤维层62也可以构成最内层51a。在这种情况下，例如除最内层51a以外的纤维层51也可以由第1纤维层61构成。作为使用RTM法的基体树脂Ma的含浸方法，存在使基体树脂Ma填充于衬里外表面12a与纤维构造体19之间的方法。这样的方法例如为，在衬里12的嘴部15设置树脂通路，该树脂通路使衬里外表面12a与纤维构造体19之间连起来。经由该树脂通路向纤维构造体19填充基体树脂Ma。此时，位于最内层51a的纤维层51受到基体树脂Ma的含浸阻力。在该变更例中，受到这样的基体树脂Ma的含浸阻力的最内层51a是第2纤维层62。与第1纤维层61相比，第2纤维层62具备更多的交络部63。因此，最内层51a不易产生强化纤维的由基体树脂Ma的含浸阻力引起的走形。另外，也可以是，最内层51a以及最外层51b双方由第2纤维层62构成。在这种情况下，也可以是，除最内层51a以及最外层51b以外的纤维层51由第1纤维层61构成。
〇衬里12也可以是金属制。
〇也可以是，一体地形成衬里12以及嘴部15。
〇压力容器10不局限于作为燃料电池搭载电动汽车的氢源而搭载使用的情况，例如，也可以应用于氢发动机的氢源、热泵等。此外，也可以用作家用电源的燃料电池的氢源。
〇压力容器10不局限于收容氢气的情况。也可以是，压力容器10收容例如压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)等其他气体。
〇纤维构造体19也可以变更除筒体20以外的形状。即，纤维构造体19只要具备筒体20即可。例如，也可以是，纤维构造体19不具备位于比筒体20靠轴向X的位置的圆顶纤维层52和位于比筒体20靠与轴向X相反方向的位置的圆顶纤维层52中至少一者。例如，也可以是，纤维构造体19在比筒体20靠轴向X和比筒体20靠与轴向X相反方向中至少一者处具备与圆顶纤维层52不同的纤维的层。
〇也可以是，纤维构造体19是应用于除压力容器10以外的情况的纤维预制件19a。
附图标记说明
LD...层叠方向；W1...第1纱线主轴方向；W2...第2纱线主轴方向；11...纤维强化复合件；19...纤维构造体；20...筒体；20a...内表面；20b...外表面；31...第1纱线；32...第2纱线；51...纤维层；51a...最内层；51b...最外层；60...织物；61...第1纤维层；62...第2纤维层；63...交络部。
Claims (3)
1.一种纤维构造体，是用于通过进行使用RTM法的热固化性树脂的含浸而形成纤维强化复合件的纤维构造体，其特征在于，
所述纤维构造体具备筒状的筒体，
所述筒体具备在层叠方向上彼此层叠的多个纤维层，
多个所述纤维层具备：
第1纤维层，其具备第1纱线和在与所述第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线中至少一者；和
第2纤维层，其具备所述第1纱线和所述第2纱线，
所述第1纱线和所述第2纱线由强化纤维构成，
所述第1纤维层不具备所述第2纱线相对于所述第1纱线交络的交络部，
在将构成所述筒体的内表面的所述纤维层作为最内层，将构成所述筒体的外表面的所述纤维层作为最外层时，
所述第2纤维层构成所述最内层和所述最外层中至少一者，且具备所述交络部。
2.一种纤维构造体，是用于通过进行使用RTM法的热固化性树脂的含浸而形成纤维强化复合件的纤维构造体，其特征在于，
所述纤维构造体具备筒状的筒体，
所述筒体具备在层叠方向上彼此层叠的多个纤维层，
多个所述纤维层具备：
第1纤维层，其具备第1纱线和在与所述第1纱线不同的纱线主轴方向上延伸的第2纱线；和
第2纤维层，其具备所述第1纱线和所述第2纱线，
所述第1纱线和所述第2纱线由强化纤维构成，
所述第1纤维层和所述第2纤维层具备所述第2纱线相对于所述第1纱线交络的交络部，
所述第1纤维层和所述第2纤维层中至少一者由织物构成，
在将构成所述筒体的内表面的所述纤维层作为最内层，将构成所述筒体的外表面的所述纤维层作为最外层时，
所述第2纤维层构成所述最内层和所述最外层中至少一者，且与所述第1纤维层相比，所述第2纤维层具备更多的所述交络部。
3.根据权利要求1或2所述的纤维构造体，其特征在于，
所述第1纤维层具备所述第1纱线，
所述第1纱线在所述第1纤维层和所述第2纤维层中连续。
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