JP2000015711A

JP2000015711A - 圧力容器用補強部材の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP2000015711A
Application number: JP10190595A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Miyagawa; 川清宮; Taiga Yoshida; 田大我吉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-07-06
Also published as: JP4072930B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来における環状の繊維製補強部材の製造で
は、寸法精度を確保することが難しいと共に、異なる内
径に応じた複数の治具が必要であるという問題があっ
た。【解決手段】回転軸回りにテーパ面１１ａを有する成
形型１１を回転させながら、テーパ面１１ａに連続した
繊維製材料１２を螺旋状に巻き付けてプリフォームＰｒ
を形成し、プリフォームＰｒを補強部材９とする製造方
法とすることにより、精度の高いプリフォームおよび補
強部材が簡単に得られるようになり、１つの成形型１１
で異なる内径や外径の各種補強部材を製造可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中央に開口部を有
する略半球状のドーム部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に
対して、開口部と同心円状に取り付ける環状の繊維製補
強部材を製造する方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のＦＲＰ製圧力容器および補強部
材としては、例えば図７（ａ）に示すようなものがあっ
た。図示の圧力容器はロケットのモータケースである。
このモータケース１００は、円筒部１０１の両側に略半
球状のドーム部１０２，１０３を備えると共に、各ドー
ム部１０２，１０３の中央に円形の開口部１０４，１０
５を備えている。開口部１０４，１０５の内側には、イ
グナイタおよびロケットノズルを固定するための口金１
０６，１０７が設けてある。そして、図示の場合では、
図中右側である尾部側のドーム部１０３に、開口部１０
５と同心円状に環状の補強部材１０８が設けてある。こ
の補強部材１０８は、モータケース１００内の圧力が上
昇した際に開口部周囲の応力がとくに高くなるため、こ
れに対処する目的で設けてある。

【０００３】上記のモータケース１００を製造するに
は、フィラメントワインディング法が用いられる。すな
わち、モータケース１００の内側形状に対応したマンド
レルを用い、このマンドレルを回転させながら熱硬化性
樹脂を含浸した繊維を連続的に巻き付ける。そして、繊
維層が所定の厚さになったところで、図７（ｂ）に示す
ような環状の補強部材１０８を所定の位置に重ね合わ
せ、その上に再び繊維の巻き付けを行うことによりプリ
フォームを形成する。このプリフォームは、加熱および
加圧による硬化処理が施され、ＦＲＰ製モータケース１
００となる。

【０００４】このようなモータケースの製造は、例えば
『ＡＩＡＡ／ＳＡＥ／ＡＳＭＥ１６ｔｈＪＯＩＮＴ
ＰＲＯＰＵＬＳＩＯＮＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ（Ｊｕ
ｎｅ３０−Ｊｕｌｙ２，１９８０／Ｈａｒｔｆｏｒｄ，
Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔ）』の『ＡＩＡＡ−８０−１１
８２ＭＸＳｔａｇｅＩ』に記載されている。

【０００５】また、上記モータケース１００用の補強部
材１０８は、モータケース１００と同じ繊維製であっ
て、その機能上円周方向に繊維を配向させる必要があ
り、製造するには、例えば、軸体で連結した２枚の平板
の間に繊維を巻き付けることによって成形していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のＦＲＰ製圧力容器用の補強部材の製造に
あっては、平板の間隔のごく僅かな寸法誤差が全体の寸
法（とくに外径寸法）や繊維の量に大きく影響し、所定
の繊維量で所定の寸法に仕上げることが難しいという問
題点があり、また、内径が異なる補強部材を製造するに
はそれに応じた複数種類の治具が必要になることから、
設備費の低減や保守管理性の向上などを図るうえで改善
が要望されていた。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記従来の状況に鑑みて成さ
れたもので、中央に開口部を有する略半球状のドーム部
を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、開口部と同心円
状に取り付ける環状の繊維製補強部材を製造するに際
し、寸法精度の高い補強部材を簡単に得ることができる
と共に、設備費の低減や保守管理性の向上などを実現す
ることができる圧力容器用補強部材の製造方法および製
造装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる圧力容器
用補強部材の製造方法は、請求項１として、中央に開口
部を有する略半球状のドーム部を備えたＦＲＰ製の圧力
容器に対して、開口部と同心円状に取り付ける環状の繊
維製補強部材を製造するに際し、回転軸回りに略半球状
を成したテーパ面を有する成形型を回転させながら、成
形型のテーパ面に連続した繊維製材料を螺旋状に巻き付
けてプリフォームを形成し、プリフォームを補強部材と
する構成とし、請求項２として、繊維製材料が樹脂を含
浸したものであって、この繊維製材料を成形型のテーパ
面に押し付けながら巻き付けを行う構成とし、請求項３
として、繊維製材料がテープ状であって、この繊維製材
料を周回毎に幅方向に一部重ねた状態にして巻き付ける
構成としており、上記の構成を課題を解決するための手
段としている。

【０００９】本発明に係わる圧力容器用補強部材の製造
装置は、請求項４として、中央に開口部を有する略半球
状のドーム部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、開
口部と同心円状に取り付ける環状の繊維製補強部材を製
造する装置であって、回転軸回りにテーパ面を有し且つ
回転駆動される成形型と、連続した繊維製材料を送り出
す材料供給手段と、材料供給手段を成形型のテーパ面に
沿って移動させるスライド手段を備えた構成とし、請求
項５として、繊維製材料が樹脂を含浸したものであっ
て、材料供給手段が、繊維製材料を巻き付けたボビンを
収納した材料収納部と、材料収納部から繊維製材料を引
き出す駆動ローラと、駆動ローラにより引き出された繊
維製材料を成形型のテーパ面に押し付ける押圧ローラを
備えている構成としており、上記の構成を課題を解決す
るための手段としている。

【００１０】なお、上記の構成において、繊維製材料の
繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維あるいはアラミド
繊維等の各種の連続繊維が用いられる。また、繊維製材
料に含浸する樹脂は、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹
脂あるいはフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が用いら
れ、加熱ガスで加熱しながら加圧を行う場合には、熱可
塑性樹脂を用いることもできる。さらに、請求項４にお
けるテーパ面としては、円錐状のほかに略半球状のもの
も含まれる。

【００１１】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる圧力容器用補
強部材の製造方法では、回転軸回りにテーパ面を有する
成形型を用い、この成形型を回転させながら略半球状の
テーパ面に繊維製材料を螺旋状に巻き付けるので、所定
の繊維量で所定寸法のプリフォームを形成し得ることと
なり、内径寸法を異ならせるには、テーパ面の小径側に
おける巻き付け開始位置を変更すればよい。このように
して形成したプリフォームは補強部材となる。

【００１２】本発明の請求項２に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、繊維製材料が予め樹脂を含浸した
もの（トウプリプレグ）であって、半硬化状態にある。
この繊維製材料を成形型のテーパ面に押し付けながら巻
き付けを行うことにより、繊維同士が隙間無く密着した
プリフォームが精度良く形成される。

【００１３】本発明の請求項３に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、繊維製材料がテープ状であって、
この繊維製材料を周回毎に幅方向に一部重ねた状態にし
て巻き付けるので、一度に多くの繊維が供給され、補強
部材の厚みを確保しやすくなる。

【００１４】本発明の請求項４に係わる圧力容器用補強
部材の製造装置では、テーパ面を有する成形型を回転さ
せると共に、そのテーパ面に対して材料供給手段から繊
維製材料を連続的に供給し、且つスライド手段によって
材料供給手段をテーパ面に沿って移動させることによ
り、成形型のテーパ面に繊維製材料を螺旋状に巻き付け
てプリフォームを形成する。したがって、所定の繊維量
で所定寸法のプリフォームを形成し得ることとなり、内
径寸法を異ならせるには、テーパ面の小径側における巻
き付け開始位置を変更すればよい。

【００１５】本発明の請求項５に係わる圧力容器用補強
部材の製造装置では、繊維製材料が予め樹脂を含浸した
もの（トウプリプレグ）であって、半硬化状態にある。
そして、その繊維製材料を成形型のテーパ面に巻き付け
る際には、材料供給手段において、駆動ローラにより材
料収納部の繊維製材料を引き出して、押圧ローラにより
繊維製材料をテーパ面に押し付けるようにし、これによ
り、繊維製材料がテーパ面に押し付けられるので、繊維
同士が隙間無く密着したプリフォームが精度良く形成さ
れる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる圧力容器用補
強部材の製造方法によれば、中央に開口部を有する略半
球状のドーム部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、
開口部と同心円状に取り付ける環状の繊維製補強部材を
製造するに際し、略半球状のテーパ面を有する成形型を
回転させながら連続した繊維製材料を螺旋状に巻き付け
てプリフォームを形成することから、プリフォームにし
わが発生することもなく、所定の繊維量で寸法精度の高
い補強部材を簡単に得ることができる。また、略半球状
のテーパ面を有する成形型を採用したことにより、繊維
製材料の巻き付け開始位置や終了位置を自由に選択する
ことが可能となり、１つの成形型を用いて内径寸法ある
いは外径寸法の異なる多種類の補強部材を製造すること
ができ、これにより設備費の低減や保守管理性の向上な
どを実現することができる。さらに、形成したプリフォ
ームが全体としてテーパ形状等となるので、圧力容器の
略半球状のドーム部になじみやすいものになり、ドーム
部への取付け作業性の向上、さらには圧力容器の品質向
上にも貢献し得る。

【００１７】本発明の請求項２に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１と同様の効果を得る
ことができるうえに、樹脂を含浸させた繊維製材料を成
形型のテーパ面に押し付けながら巻き付けを行うことに
より、繊維同士が隙間無く密着したプリフォームを精度
良く形成することができ、補強部材の品質をより一層高
めることができる。

【００１８】本発明の請求項３に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１および２と同様の効
果を得ることができるうえに、テープ状の繊維製材料を
周回毎に幅方向に一部重ねた状態にして巻き付けること
により、一度に多くの繊維が供給されて、補強部材の厚
みが確保しやすくなり、プリフォームの製作時間の短縮
化などを図ることができる。また、補強部材は、外周縁
や内周縁に、板厚方向に全周にわたって外向きのテーパ
面を設けることができるため、フィラメントワインディ
ング法に基づいて成形されるＦＲＰ製圧力容器の製造に
おいて、当該補強部材の上側に繊維を巻き付けた際に、
外周縁や内周縁を通過する繊維が屈曲するような事態を
防いでスムーズに沿わせることができ、圧力容器の品質
向上にも貢献することができる。

【００１９】本発明の請求項４に係わる圧力容器用補強
部材の製造装置によれば、中央に開口部を有する略半球
状のドーム部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、開
口部と同心円状に取り付ける環状の繊維製補強部材を製
造する装置において、回転駆動される成形型と、繊維製
材料の材料供給手段と、材料供給手段を移動させるスラ
イド手段により、成形型のテーパ面に繊維製材料を螺旋
状に巻き付けることから、所定の繊維量で寸法精度の高
い補強部材を簡単に得ることができる。また、テーパ面
を有する成形型において、繊維製材料の巻き付け開始位
置や終了位置を自由に選択することが可能であるから、
１つの成形型を用いて内径寸法あるいは外径寸法の異な
る多種類の補強部材を製造することができ、これにより
設備費の低減や保守管理性の向上などを実現することが
できる。さらに、形成したプリフォームが全体としてテ
ーパ形状となるので、圧力容器の略半球状のドーム部に
なじみやすいものになり、ドーム部への取付け作業性の
向上、さらには圧力容器の品質向上にも貢献し得る。

【００２０】本発明の請求項５に係わる圧力容器用補強
部材の製造装置によれば、請求項４と同様の効果を得る
ことができるうえに、樹脂を含浸させた繊維製材料と、
材料収納部、駆動ローラおよび押圧ローラで構成した材
料供給手段を採用したことから、樹脂を含浸させた繊維
製材料を成形型のテーパ面に押し付けながら巻き付けを
行うことにより、繊維同士が隙間無く密着したプリフォ
ームを精度良く形成することができ、補強部材の品質を
より一層高めることができる。

【００２１】

【実施例】図１〜図４は、本発明に係わる圧力容器用補
強部材の製造方法および製造装置の一実施例を説明する
図である。

【００２２】この実施例におけるＦＲＰ製圧力容器は、
図３に示すロケットのモータケースである。図３（ａ）
に示すモータケース１は、円筒部２の両側に略半球状の
ドーム部３，４を備えると共に、各ドーム部３，４の中
央に円形の開口部５，６を備えている。開口部５，６の
内側には、イグナイタやロケットノズルを固定するため
の口金７，８が設けてある。そして、図示の場合では、
図中右側である尾部側のドーム部４に、開口部６と同心
円状に環状の補強部材９が設けてある。

【００２３】補強部材９は、図３（ｂ）にも示すように
全体的にテーパ形状を成しており、大径側である外周縁
および小径側である内周縁には、その全周にわたって板
厚方向の外向きのテーパ面９ａ，９ｂが形成してある。

【００２４】モータケース１は、フィラメントワインデ
ィング法に基づいて製造する。すなわち、図４（ａ）に
示すように、モータケース１の内側形状に対応したマン
ドレルＭを用いる。マンドレルＭは、モータケース１の
機軸方向に対応する主軸Ｓにより回転可能に支持してあ
り、主軸Ｓとともに回転させながら熱硬化性樹脂を含浸
させた繊維Ｆを連続的に巻き付ける。そして、繊維層が
所定の厚さになったところで、図４（ｂ）に示すよう
に、後記する補強部材９を繊維層の表面の所定位置に重
ね合わせる。

【００２５】こののち、図４（ｃ）に示すように、繊維
層および補強部材９の表面にさらに繊維Ｆを巻き付け、
モータケース１に相当する厚さの繊維層を形成してこれ
を図４（ｄ）に示すプリフォームＰｃとし、このプリフ
ォームＰｃに加熱および加圧の硬化処理を施し、最終的
にマンドレルＭを分解して取り出すことにより、図４
（ｅ）に示すように補強部材９を備えたモータケース１
が完成する。

【００２６】上記のモータケース１に用いられる補強部
材９は、図１および図２に示す製造装置を用いて製造さ
れる。

【００２７】製造装置は、ベース１０上に、回転軸回り
にテーパ面１１ａを有し且つ回転駆動される成形型１１
と、連続した繊維製材料１２を送り出す材料供給手段１
３と、材料供給手段１３を成形型１１のテーパ面１１ａ
に沿って移動させるスライド手段１４を備えている。

【００２８】成形型１１は、概略半球状を成すテーパ面
１１ａ有していて、その中心に軸部１５を備えており、
ベース１０上に設けた駆動機構１６により軸部１５を水
平にした状態で保持されている。駆動機構１６は、駆動
源であるモータ、減速機および変速機などで構成してあ
ると共に、側部に突出した出力軸１７に、成形型１１の
軸部１５を把持・解放するチャック１８を備えている。
また、駆動機構１６は、出力軸１７の昇降手段を備えた
構成とすることもできる。

【００２９】繊維製材料１２は、連続した繊維を例えば
１〜１０ｍｍの幅のテープ状に形成したものであって、
予め樹脂を含浸させて半硬化させたトウプリプレグが用
いられる。また、一方向に繊維を引き揃えたプリプレグ
を所定の幅に切断したＵＤテープを用いることもでき
る。

【００３０】材料供給手段１３は、基板１９上に、材料
収納部２０と、供給ヘッド２１を設けたフレーム２２を
備えている。材料収納部２０には、繊維製材料１２を巻
き付けた複数のボビン２３と、各ボビン２３から導き出
した繊維製材料１２を一か所に集中させる上下一対の繰
出しローラ２４が収納してある。この材料収納部２０か
ら引き出された繊維製材料１２は、フレーム２２内を通
過して供給ヘッド２１内に取り込まれる。

【００３１】供給ヘッド２１は、内部に、材料収納部２
０から繊維製材料１２を引き出す上下一対の駆動ローラ
２５と、駆動ローラ２５により引き出された繊維製材料
１２を成形型１１のテーパ面１１ａに押し付ける上下一
対の押圧ローラ２６を備えると共に、側部に、押圧ロー
ラ２６により押し付けられる繊維製材料１２に加熱した
ガスを噴射するガス噴射器２７を備えている。ガス噴射
器２７は、図外のガス供給源に通じるパイプ２７ａと、
加熱器２７ｂと、押圧ローラ２６の近傍に向けたノズル
２７ｃを備えている。

【００３２】また、供給ヘッド２１は、フレーム２２と
駆動ローラ２５の間に、上下のガイドローラ２８ａ，２
８ｂが設けてあると共に、駆動ローラ２５と押圧ローラ
２６の間には、材料切断用のカッター２９およびカッタ
ーガイド３０が上下に配置してあり、さらに、図示しな
い動力伝達機構を介して駆動ローラ２５および押圧ロー
ラ２６を回転駆動するモータ３１を備えている。

【００３３】スライド手段１４は、ベース１０上に固定
したテーブル３２と、テーブル３２のガイド部３２ａに
より案内されて成形型１１の軸線方向（図１および図２
の左右方向）に水平移動するスライド体３３と、スライ
ド体３３上で垂直軸回りに回転する旋回台３４を備えて
いる。そして、旋回台３４上に、先述した材料供給手段
１３の基板１９が水平移動可能に取り付けてある。

【００３４】さらに、材料供給手段１３の基板１９、ス
ライド手段１４のスライド体３３および旋回台３４は、
各々の駆動源を備えると共に、成形型１１の駆動機構１
６とともにＮＣ制御される。そして、とくに図２に示す
ように、成形型１１のテーパ面１１ａに対して供給ヘッ
ド２１がほぼ直角に向かう状態にして、同テーパ面１１
ａに沿って供給ヘッド２１が水平移動するように駆動さ
れる。

【００３５】上記の製造装置を用いて補強部材９を製造
するには、材料供給手段１３から引き出した繊維製材料
１２の端部を成形型１１の小径側の巻き付け開始位置に
仮止めし、こののち、駆動機構１６により成形型１１を
回転させると共に、スライド手段１４により材料供給手
段１３を水平移動させながら、材料供給手段１３から連
続的に供給される繊維製材料１２を成形型１１のテーパ
面１１ａに螺旋状に巻き付け、図１および図２中に仮想
線で示すプリフォームＰｒを形成する。

【００３６】このとき、当該製造装置では、樹脂を含浸
した半硬化状態の繊維製材料（トウプリプレグ）１２を
用いているので、これに粘着製が不足している場合（樹
脂が熱可塑性樹脂の場合および熱硬化性樹脂でも硬い場
合）には、ガス噴射器２７から噴射した加熱ガスによっ
て繊維製材料１２を軟化させ（樹脂が熱硬化性樹脂の場
合には基本的には加熱しない）、この繊維製材料１２を
押圧ローラ２６でテーパ面１１ａに押し付けながら巻き
付けを行う。これにより、プリフォームＰｒは、しわが
発生することもなく、繊維同士が隙間無く密着した状態
となり、所定の繊維量で精度良く形成されることとな
る。また、プリフォームＰｒは、樹脂の粘着性によって
繊維性材料１２同士が密着し、且つテーパ面１１ａに貼
り付いた状態となるため、不用意に成形型１１から剥が
れ落ちるような心配はない。

【００３７】さらに、図３（ｂ）に示すように、補強部
材９は外周縁および内周縁に板厚方向のテーパ面９ａ，
９ｂを有している。これらのテーパ面９ａ，９ｂは、繊
維製材料１２を巻き付ける際に、スライド手段１４によ
る材料供給手段１３の移動速度を制御し、必要に応じて
駆動機構１６による成形型１１の回転速度を制御するこ
とで形成される。

【００３８】上記の如く形成したプリフォームＰｒは、
その後、樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、その粘着
性を利用するため、そのまま補強部材９とすることがで
き、樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、巻き付け時に
加熱されるため、そのまま補強部材９とすることができ
るが、更に必要であれば加熱および加圧による硬化処理
あるいは半硬化処理が施され、補強部材９となる。この
とき、当該製造装置では、駆動機構１６のチャック１８
から成形型１１の軸部１５を取り外すことにより、成形
型１１ごとプリフォームＰｒの硬化処理に供することが
できる。このようにして製造された補強部材９は、先に
図４で説明したモータケース１の製造過程において、繊
維層の間に介装される。補強部材９は、全体が成形型１
１に対応した略半球状のテーパ形状に形成されているの
で、略半球状のドーム部４になじみやすいものになって
おり、ドーム部４への取付け作業性が良好である。

【００３９】ここで、全体の厚さが均一の補強部材を用
いると、図７中の拡大図に示すように、補強部材（１０
８）の下側に巻き付けた繊維Ｆ１に対して補強部材の上
側に巻き付けた繊維Ｆ２が屈曲する。このため、後の加
圧において上側の繊維Ｆ２が押し潰され、成形不良にな
るという不具合が発生する。これに対して、この実施例
の補強部材９は、外周縁および内周縁が板厚方向のテー
パ面９ａ，９ｂであるので、図３中の拡大図に示すよう
に、下側の繊維Ｆ１に対して上側の繊維Ｆ２が屈曲する
ことがなく、良好な繊維配向が得られ、モータケース１
自体の品質を高めることとなる。

【００４０】さらに、当該製造方法および製造装置は、
テーパ面１１ａを有する成形型１１を用いたことによ
り、寸法精度の高いプリフォームＰｒを簡単に製造し得
るうえに、繊維製材料１２の巻き付け開始位置および終
了位置を自由に設定することができるので、１つの成形
型１１で内径および外径の異なる多種類のプリフォーム
Ｐｒの成形に対処し得るものとなっている。しがたっ
て、複数種類の治具を用意する必要がなく、設備費の節
減や保守管理性の向上なども実現できる。

【００４１】図５および図６は、本発明に係わる圧力容
器用補強部材の製造方法および製造装置の他の実施例を
説明する図である。

【００４２】図５に示す製造装置は、回転軸回りにテー
パ面５１ａを有する成形型５１と、繊維製材料を連続的
に供給する材料供給手段５３と、材料供給手段５３をテ
ーパ面５１ａに沿って移動させるスライド手段５４を備
えている。

【００４３】成形型５１は、その軸部５５を垂直にした
状態で配置してあり、駆動機構５６により回転駆動され
る。材料供給手段５３は、材料収納部６０を備えると共
に、繊維製材料を引き出すためのガイドローラや駆動ロ
ーラを内蔵し、さらに繊維製材料を成形型５１のテーパ
面５１ａに押し付けるための押圧ローラ６６を備えてい
る。

【００４４】スライド手段５４は、床に立設したフレー
ム７１と、フレーム７１のガイド部７１ａに沿って上下
動する昇降体７２と、昇降体７２に対して水平移動可能
に設けたスライド体７３を備えている。そして、スライ
ド体７３に対して、その移動方向に直交する水平軸回り
に材料供給手段５３が回動可能に設けてある。このスラ
イド手段５４の各可動部にあっても、先の実施例と同様
にＮＣ制御される。

【００４５】さらに、この実施例では、図６に示すよう
に、予め樹脂を含浸した複数（図では３本）のテープ状
の繊維製材料１２ａ〜１２ｃが各々のボビン２３ａ〜２
３ｃから供給され、成形型５１のテーパ面５１上に横に
並べた状態にして押し付けられる。

【００４６】このとき、当該製造方法では、繊維製材料
を周回毎に幅方向に一部重ねた状態にして巻き付ける。
この実施例では、３本の繊維製材料１２ａ〜１２ｃを一
条とみなし、周回毎に１本分ずらせながら巻き付けてい
る。このように、テープ状でしかも３本の繊維製材料１
２ａ〜１２ｃを用いることにより、一度に多量の繊維製
材料が供給されることになり、材料供給手段５３の一回
の移動だけで所定の厚さが確保される。したがって、プ
リフォームＰｒの製造時間を短縮することが可能であ
る。

【００４７】また、プリフォームＰｒの外径縁および内
径縁が階段状になるので、後の加圧によって外径縁およ
び内径縁を板厚方向のテーパ面（図３中の符号９ａ，９
ｂ）に仕上げることができる。しかも、プリフォームＰ
ｒの階段状の外径縁および内径縁は、周回毎の繊維製材
料１２ａ〜１２ｃのずれによるものなので、材料供給手
段５３の移動速度や成形型５１の回転速度を変えること
なく形成し得る。

【００４８】なお、上記の実施例では、３本の繊維製材
料１２ａ〜１２ｃを用い、周回毎に１本分ずらせて巻き
付ける場合を例示したが、要求されるプリフォームＰｒ
の大きさや強度などに応じて、ずらせる量（重ねる量）
や材料の本数を適宜変更することは当然可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる圧力容器用補強部材の製造装置
の一実施例を説明する部分拡大図付の側面図である。

【図２】図１に示す製造装置の部分拡大図付の平面図で
ある。

【図３】圧力容器の一例であるモータケースを説明する
部分拡大図付の断面図（ａ）および補強部材の断面図
（ｂ）である。

【図４】図３中のモータケースの製造過程を示す各々片
側省略の説明図（ａ）〜（ｅ）である。

【図５】本発明に係わる圧力容器用補強部材の製造装置
の他の実施例を説明する側面図である。

【図６】他の実施例における繊維製材料の巻き付け要領
を説明する断面図である。

【図７】従来におけるモータケースの断面図（ａ）およ
び補強部材の断面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１モータケース（圧力容器）４ドーム部６開口部９補強部材１１５１成形型１１ａ５１ａテーパ面１２１２ａ〜１２ｃ繊維製材料１３５３材料供給手段１４５４スライド手段２０６０材料収納部２３２３ａ〜２３ｃボビン２５駆動ローラ２６６６押圧ローラＰｒプリフォーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 22:00 Ｆターム(参考） 3J046 AA14 BA01 BB02 CA04 DA10 EA02 4F205 AA39 AD08 AD16 AG07 AH55 HA02 HA23 HA37 HA44 HB01 HG01 HL03 HL04 HW41 4F211 AA39 AD08 AD16 AG07 AH55 SA04 SC01 SD01 SD19 SH21 SJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央に開口部を有する略半球状のドーム
部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、開口部と同心
円状に取り付ける環状の繊維製補強部材を製造するに際
し、回転軸回りに略半球状を成したテーパ面を有する成
形型を回転させながら、成形型のテーパ面に連続した繊
維製材料を螺旋状に巻き付けてプリフォームを形成し、
プリフォームを補強部材とすることを特徴とする圧力容
器用補強部材の製造方法。
【請求項２】繊維製材料が樹脂を含浸したものであっ
て、この繊維製材料を成形型のテーパ面に押し付けなが
ら巻き付けを行うことを特徴とする請求項１に記載の圧
力容器用補強部材の製造方法。
【請求項３】繊維製材料がテープ状であって、この繊
維製材料を周回毎に幅方向に一部重ねた状態にして巻き
付けることを特徴とする請求項１または２に記載の圧力
容器用補強部材の製造方法。
【請求項４】中央に開口部を有する略半球状のドーム
部を備えたＦＲＰ製の圧力容器に対して、開口部と同心
円状に取り付ける環状の繊維製補強部材を製造する装置
であって、回転軸回りにテーパ面を有し且つ回転駆動さ
れる成形型と、連続した繊維製材料を送り出す材料供給
手段と、材料供給手段を成形型のテーパ面に沿って移動
させるスライド手段を備えたことを特徴とする圧力容器
用補強部材の製造装置。
【請求項５】繊維製材料が樹脂を含浸したものであっ
て、材料供給手段が、繊維製材料を巻き付けたボビンを
収納した材料収納部と、材料収納部から繊維製材料を引
き出す駆動ローラと、駆動ローラにより引き出された繊
維製材料を成形型のテーパ面に押し付ける押圧ローラを
備えていることを特徴とする請求項４に記載の圧力容器
用補強部材の製造装置。