JP2000202552A - 高圧ガス容器ライナ―の製造方法 - Google Patents
高圧ガス容器ライナ―の製造方法Info
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- JP2000202552A JP2000202552A JP11003401A JP340199A JP2000202552A JP 2000202552 A JP2000202552 A JP 2000202552A JP 11003401 A JP11003401 A JP 11003401A JP 340199 A JP340199 A JP 340199A JP 2000202552 A JP2000202552 A JP 2000202552A
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- Japan
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- thickness
- pressure gas
- gas container
- manufacturing
- container liner
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 材料の低減、重量の低減をはかることができ
る高圧ガス容器ライナーの製造方法の提供。 【解決手段】 材料１１に肉厚減少加工を施し、その後
端部１３の口閉じ加工を施す高圧ガス容器ライナーの製
造方法であって、肉厚減少加工では肉厚減少加工部１４
と肉厚減少加工残し部１５とを形成するように肉厚減少
加工を施し、端部１３の口閉じ加工で肉厚減少加工残し
部１５に口閉じ加工を施す、高圧ガス容器ライナーの製
造方法。
る高圧ガス容器ライナーの製造方法の提供。 【解決手段】 材料１１に肉厚減少加工を施し、その後
端部１３の口閉じ加工を施す高圧ガス容器ライナーの製
造方法であって、肉厚減少加工では肉厚減少加工部１４
と肉厚減少加工残し部１５とを形成するように肉厚減少
加工を施し、端部１３の口閉じ加工で肉厚減少加工残し
部１５に口閉じ加工を施す、高圧ガス容器ライナーの製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧ガス容器ライ
ナー（溶接無しタイプ）の製造方法に関する。
ナー（溶接無しタイプ）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧ガス容器として、たとえば自動車用
天然ガスポンベがある。高圧ガス容器は、鉄製のもの
（ライナーだけのもの）、アルミニウム（アルミ合金を
含む）製ライナーの外面に強化用繊維を巻き付けたもの
など、種々のものがある。一般に、高圧ガス容器のアル
ミニウム製ライナーの製造方法は、従来、図５に示すよ
うに、アルミニウムシームレスパイプからなる素材１
を、端口部２を、たとえばスピニングにより閉じ成形し
てライナー形状に成形する工程により、製造される。成
形後、容体化処理３を施し、さらに時効処理４を施す。
端口部の閉じ加工では、シームレスパイプの端口部対応
部の肉厚をｔ、径をＤとした場合、Ｄ／ｔ≦１００の範
囲でしか成形が非常に困難なので、シームレスパイプの
肉厚は、全長にわたって、成形に必要な端口部対応部の
肉厚とされている。また、高圧ガス容器の製造方法では
ないが、製造の途中でパイプにしごき加工を加えるもの
の例として、特開平８−１０８２３５号は、アルミ合金
製のビール、ジュース罐の製造法であって、再絞りダイ
スとしごきダイス（２枚）とでしごき加工を行うにあた
り、一方のしごきダイスによるしごき率を４０％以上に
し、全体のしごき率を６０％以上とした製造法、装置を
開示している。ただし、しごき加工はワーク全長に施さ
れ、しごき残し部は有さない。
天然ガスポンベがある。高圧ガス容器は、鉄製のもの
（ライナーだけのもの）、アルミニウム（アルミ合金を
含む）製ライナーの外面に強化用繊維を巻き付けたもの
など、種々のものがある。一般に、高圧ガス容器のアル
ミニウム製ライナーの製造方法は、従来、図５に示すよ
うに、アルミニウムシームレスパイプからなる素材１
を、端口部２を、たとえばスピニングにより閉じ成形し
てライナー形状に成形する工程により、製造される。成
形後、容体化処理３を施し、さらに時効処理４を施す。
端口部の閉じ加工では、シームレスパイプの端口部対応
部の肉厚をｔ、径をＤとした場合、Ｄ／ｔ≦１００の範
囲でしか成形が非常に困難なので、シームレスパイプの
肉厚は、全長にわたって、成形に必要な端口部対応部の
肉厚とされている。また、高圧ガス容器の製造方法では
ないが、製造の途中でパイプにしごき加工を加えるもの
の例として、特開平８−１０８２３５号は、アルミ合金
製のビール、ジュース罐の製造法であって、再絞りダイ
スとしごきダイス（２枚）とでしごき加工を行うにあた
り、一方のしごきダイスによるしごき率を４０％以上に
し、全体のしごき率を６０％以上とした製造法、装置を
開示している。ただし、しごき加工はワーク全長に施さ
れ、しごき残し部は有さない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の高圧ガ
ス容器の製造方法では、口閉じ加工に必要な肉厚を材料
肉厚として選定していたため、特に肉厚が必要でない胴
部の材料を余分に使用していることになり、容器全体の
重量増加や材料費の増加を招いていた。本発明の目的
は、特に肉厚が必要でない胴部の材料を低減でき容器全
体の重量を低減できる高圧ガス容器ライナーの製造方法
を提供することにある。
ス容器の製造方法では、口閉じ加工に必要な肉厚を材料
肉厚として選定していたため、特に肉厚が必要でない胴
部の材料を余分に使用していることになり、容器全体の
重量増加や材料費の増加を招いていた。本発明の目的
は、特に肉厚が必要でない胴部の材料を低減でき容器全
体の重量を低減できる高圧ガス容器ライナーの製造方法
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、つぎの通りである。材料に肉厚減少加工を施し、
その後端部の口閉じ加工を施す高圧ガス容器ライナーの
製造方法であって、前記肉厚減少加工では肉厚減少加工
部と肉厚減少加工残し部とを形成するように肉厚減少加
工を施し、前記端部の口閉じ加工で肉厚減少加工残し部
に口閉じ加工を施す、高圧ガス容器ライナーの製造方
法。
明は、つぎの通りである。材料に肉厚減少加工を施し、
その後端部の口閉じ加工を施す高圧ガス容器ライナーの
製造方法であって、前記肉厚減少加工では肉厚減少加工
部と肉厚減少加工残し部とを形成するように肉厚減少加
工を施し、前記端部の口閉じ加工で肉厚減少加工残し部
に口閉じ加工を施す、高圧ガス容器ライナーの製造方
法。
【０００５】上記本発明の高圧ガス容器ライナーの製造
方法では、口閉じ加工のために肉厚の必要な端部を残し
て、容器の胴部の肉厚を、肉厚減少加工（たとえば、し
ごき加工等）にて、耐圧性を満足する範囲内で可能な限
り薄肉化し、しかる後、端部の肉厚減少加工残し部に口
閉じ加工を施すので、材料費低減、軽量化をはかること
ができる。
方法では、口閉じ加工のために肉厚の必要な端部を残し
て、容器の胴部の肉厚を、肉厚減少加工（たとえば、し
ごき加工等）にて、耐圧性を満足する範囲内で可能な限
り薄肉化し、しかる後、端部の肉厚減少加工残し部に口
閉じ加工を施すので、材料費低減、軽量化をはかること
ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例１の高圧ガ
ス容器ライナーの製造方法を示し、図２は本発明の実施
例２の高圧ガス容器ライナーの製造方法を示し、図３は
本発明の実施例３の高圧ガス容器ライナーの製造方法を
示す。図４は本発明の何れの実施例にも適用可能であ
る。図中、本発明の何れの実施例にも共通または類似す
る部分には、本発明のすべての実施例にわたって同じ符
合を付してある。
ス容器ライナーの製造方法を示し、図２は本発明の実施
例２の高圧ガス容器ライナーの製造方法を示し、図３は
本発明の実施例３の高圧ガス容器ライナーの製造方法を
示す。図４は本発明の何れの実施例にも適用可能であ
る。図中、本発明の何れの実施例にも共通または類似す
る部分には、本発明のすべての実施例にわたって同じ符
合を付してある。
【０００７】まず、本発明の何れの実施例の高圧ガス容
器ライナーの製造方法にも共通または類似する部分を、
たとえば、図１、図４を参照して、説明する。図１に示
すように、本発明実施例の高圧ガス容器ライナーの製造
方法は、材料提供工程１０１と、その後、材料１１の胴
部１２に肉厚減少加工を施す工程１０２と、その後、端
部１３の口閉じ加工を施す工程１０３を有する。
器ライナーの製造方法にも共通または類似する部分を、
たとえば、図１、図４を参照して、説明する。図１に示
すように、本発明実施例の高圧ガス容器ライナーの製造
方法は、材料提供工程１０１と、その後、材料１１の胴
部１２に肉厚減少加工を施す工程１０２と、その後、端
部１３の口閉じ加工を施す工程１０３を有する。
【０００８】材料提供工程１０１で提供される材料１１
は、溶接部無しのものであり、たとえば、シームレスパ
イプ、平板を絞り成形してカップ状にしたもの、円柱材
を押出して有底円筒状にしたもの、等が用いられる。材
料１１の材質は、金属であれば任意であり、鋼でもよい
し、ステンレスでもよいし、アルミニウム（アルミニウ
ム合金を含む）でもよい。鋼やステンレスの場合は、ラ
イナー自体で（ＦＲＰの巻付け無しで）、高圧ガス容器
を構成する。
は、溶接部無しのものであり、たとえば、シームレスパ
イプ、平板を絞り成形してカップ状にしたもの、円柱材
を押出して有底円筒状にしたもの、等が用いられる。材
料１１の材質は、金属であれば任意であり、鋼でもよい
し、ステンレスでもよいし、アルミニウム（アルミニウ
ム合金を含む）でもよい。鋼やステンレスの場合は、ラ
イナー自体で（ＦＲＰの巻付け無しで）、高圧ガス容器
を構成する。
【０００９】肉厚減少加工工程１０２では、肉厚減少加
工部１４と肉厚減少加工残し部１５とを形成するように
肉厚減少加工を施す。肉厚減少加工は、たとえばしごき
加工（肉厚減少を伴う加工）であるが、しごき加工以外
の肉厚減少加工であってもよい。高圧ガス容器ライナー
の形状が円筒状の胴部１２とその軸方向両端部１３のほ
ぼ半球状部とからなる場合、円筒状の胴部１２が肉厚減
少加工部１４とされ、軸方向両端部１３のほぼ半球状部
に対応する部分（口閉じ加工される前の未だ筒状の段階
にある部分）が肉厚減少加工残し部１５とされる。
工部１４と肉厚減少加工残し部１５とを形成するように
肉厚減少加工を施す。肉厚減少加工は、たとえばしごき
加工（肉厚減少を伴う加工）であるが、しごき加工以外
の肉厚減少加工であってもよい。高圧ガス容器ライナー
の形状が円筒状の胴部１２とその軸方向両端部１３のほ
ぼ半球状部とからなる場合、円筒状の胴部１２が肉厚減
少加工部１４とされ、軸方向両端部１３のほぼ半球状部
に対応する部分（口閉じ加工される前の未だ筒状の段階
にある部分）が肉厚減少加工残し部１５とされる。
【００１０】肉厚減少加工残し部１５は、肉厚をｔ1 、
口閉じ加工前の外径をＤとすると、図４に示すように、
Ｄ／ｔ1 ≦１００の範囲でしか成形が非常に困難なの
で、Ｄ／ｔ1 ≦１００を満足する肉厚とされる。また、
肉厚減少加工部１４は、肉厚減少加工後には、耐圧性を
満足する範囲内で可能な限り薄くすることが望ましい。
たとえば、円筒状の胴部１２の肉厚をｔ 2 、円筒状の胴
部１２の内半径をｒ、充填ガス圧をｐ、材料の許容応力
をσとすると、ｔ2 ＝ｐ・ｒ／σを満足する厚さにま
で、肉厚が低減される。ｔ2 はｔ1より小である。
口閉じ加工前の外径をＤとすると、図４に示すように、
Ｄ／ｔ1 ≦１００の範囲でしか成形が非常に困難なの
で、Ｄ／ｔ1 ≦１００を満足する肉厚とされる。また、
肉厚減少加工部１４は、肉厚減少加工後には、耐圧性を
満足する範囲内で可能な限り薄くすることが望ましい。
たとえば、円筒状の胴部１２の肉厚をｔ 2 、円筒状の胴
部１２の内半径をｒ、充填ガス圧をｐ、材料の許容応力
をσとすると、ｔ2 ＝ｐ・ｒ／σを満足する厚さにま
で、肉厚が低減される。ｔ2 はｔ1より小である。
【００１１】端部１３の口閉じ加工工程１０３では、肉
厚減少加工残し部１５に口閉じ加工を施す。口閉じ加工
は、開いている端部に対して施され、一端開きの材料に
対しては片端閉じ加工となり、両端開きの材料に対して
は両端閉じ加工となる。口閉じ加工は、たとえばスピニ
ングであるが、スピニング以外の加工であってもよい。
図中、１６はスピニング加工用ローラを示している。
厚減少加工残し部１５に口閉じ加工を施す。口閉じ加工
は、開いている端部に対して施され、一端開きの材料に
対しては片端閉じ加工となり、両端開きの材料に対して
は両端閉じ加工となる。口閉じ加工は、たとえばスピニ
ングであるが、スピニング以外の加工であってもよい。
図中、１６はスピニング加工用ローラを示している。
【００１２】材料がアルミニウム（アルミニウム合金を
含む）の場合には、高圧ガス容器ライナーの製造方法
に、口閉じ加工工程１０３の後に、容体化処理工程、時
効処理工程を設け、容体化処理、時効処理を実行し、材
料強度を高めてもよい。また、材料がアルミニウム（ア
ルミニウム合金を含む）の場合には、高圧ガス容器ライ
ナーの製造方法に、肉厚減少工程１０２の前、たとえば
材料提供工程１０１の最終段階に、容体化処理工程１０
１Ａを設けて、容体化処理、肉厚減少加工により、材料
強度を高めてもよい。その場合は、容体化処理後の時効
処理は不要である。
含む）の場合には、高圧ガス容器ライナーの製造方法
に、口閉じ加工工程１０３の後に、容体化処理工程、時
効処理工程を設け、容体化処理、時効処理を実行し、材
料強度を高めてもよい。また、材料がアルミニウム（ア
ルミニウム合金を含む）の場合には、高圧ガス容器ライ
ナーの製造方法に、肉厚減少工程１０２の前、たとえば
材料提供工程１０１の最終段階に、容体化処理工程１０
１Ａを設けて、容体化処理、肉厚減少加工により、材料
強度を高めてもよい。その場合は、容体化処理後の時効
処理は不要である。
【００１３】上記の本発明のいずれの実施例にも共通す
る部分の作用について説明する。口閉じ加工のために一
定の肉厚が必要な部位と、口閉じ加工を行わない部位
（薄肉化が可能な部位）のそれぞれの厚さを最適に設計
し、口閉じ加工の前工程でその形状を成形しておくこと
により、加工性と薄肉化を両立させ、容器全体として軽
量化が可能となった。肉厚低減、軽量化の作用、効果を
外径５００ｍｍのアルミ製高圧ガス容器ライナーの例で
示すと、表１のようになる。
る部分の作用について説明する。口閉じ加工のために一
定の肉厚が必要な部位と、口閉じ加工を行わない部位
（薄肉化が可能な部位）のそれぞれの厚さを最適に設計
し、口閉じ加工の前工程でその形状を成形しておくこと
により、加工性と薄肉化を両立させ、容器全体として軽
量化が可能となった。肉厚低減、軽量化の作用、効果を
外径５００ｍｍのアルミ製高圧ガス容器ライナーの例で
示すと、表１のようになる。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１から分かるように、胴部１２の厚さ
が、従来の８．４ｍｍから３．０ｍｍにまで低減でき、
アルミライナーの重量が従来の４６．２ｋｇから１８．
０ｋｇにまで低減でき、実に６１％もの重量低減（材料
費低減）をはかることができる。また、肉厚低減により
タンクの内容積も３％増大する。
が、従来の８．４ｍｍから３．０ｍｍにまで低減でき、
アルミライナーの重量が従来の４６．２ｋｇから１８．
０ｋｇにまで低減でき、実に６１％もの重量低減（材料
費低減）をはかることができる。また、肉厚低減により
タンクの内容積も３％増大する。
【００１６】つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を
説明する。本発明の実施例１では、図１に示すように、
材料供給工程１０１でシームレスパイプ（たとえば、ス
テンレス、ただし、鋼でもよいし、アルミ合金でもよ
い）からなる材料１１が提供され、肉厚減少加工工程１
０２でしごき加工により胴部１２に肉厚減少加工が施さ
れ、口閉じ加工工程１０３により、肉厚減少加工が施さ
れていない端部１３の片端口閉じ加工、ついで反対端口
閉じ加工が施される。口閉じ加工は、たとえばスピニン
グである。本発明の実施例ではパイプ材を利用するの
で、材料１１の入手が容易であり、容易に継目無し素材
を用意できる。
説明する。本発明の実施例１では、図１に示すように、
材料供給工程１０１でシームレスパイプ（たとえば、ス
テンレス、ただし、鋼でもよいし、アルミ合金でもよ
い）からなる材料１１が提供され、肉厚減少加工工程１
０２でしごき加工により胴部１２に肉厚減少加工が施さ
れ、口閉じ加工工程１０３により、肉厚減少加工が施さ
れていない端部１３の片端口閉じ加工、ついで反対端口
閉じ加工が施される。口閉じ加工は、たとえばスピニン
グである。本発明の実施例ではパイプ材を利用するの
で、材料１１の入手が容易であり、容易に継目無し素材
を用意できる。
【００１７】本発明の実施例２では、図２に示すよう
に、材料供給工程１０１でアルミ合金平板を用意し、そ
れをスピニングまたはプレスによる、絞り成形で、継目
無しのおわん型に成形し、ついでそれを容体化処理（工
程１０１Ａ）する。ついで、肉厚減少加工工程１０２
で、胴部１２に肉厚減少加工（たとえば、しごき加工）
を施し、ついで、口閉じ加工工程１０３で開放端部を、
スピニングにより口閉じ成形する。本発明の実施例２で
は、材料１１に板材を利用するので、材料が安価で入手
が容易である。
に、材料供給工程１０１でアルミ合金平板を用意し、そ
れをスピニングまたはプレスによる、絞り成形で、継目
無しのおわん型に成形し、ついでそれを容体化処理（工
程１０１Ａ）する。ついで、肉厚減少加工工程１０２
で、胴部１２に肉厚減少加工（たとえば、しごき加工）
を施し、ついで、口閉じ加工工程１０３で開放端部を、
スピニングにより口閉じ成形する。本発明の実施例２で
は、材料１１に板材を利用するので、材料が安価で入手
が容易である。
【００１８】本発明の実施例３では、図３に示すよう
に、材料供給工程１０１でアルミ合金の中実棒材を用意
し、それを押出成形（型内に棒材を入れ、棒材にポンチ
を押し入れることによりポンチと型との隙間に素材を押
出し成形すること）により、継目無しのおわん型に成形
し、ついでそれを容体化処理（工程１０１Ａ）する。つ
いで、肉厚減少加工工程１０２で、胴部１２に肉厚減少
加工（たとえば、しごき加工）を施し、ついで、口閉じ
加工工程１０３で開放端部を、スピニングにより口閉じ
成形する。本発明の実施例３では、材料１１に棒材を利
用するので、材料が安価で入手が容易である。
に、材料供給工程１０１でアルミ合金の中実棒材を用意
し、それを押出成形（型内に棒材を入れ、棒材にポンチ
を押し入れることによりポンチと型との隙間に素材を押
出し成形すること）により、継目無しのおわん型に成形
し、ついでそれを容体化処理（工程１０１Ａ）する。つ
いで、肉厚減少加工工程１０２で、胴部１２に肉厚減少
加工（たとえば、しごき加工）を施し、ついで、口閉じ
加工工程１０３で開放端部を、スピニングにより口閉じ
成形する。本発明の実施例３では、材料１１に棒材を利
用するので、材料が安価で入手が容易である。
【００１９】
【発明の効果】請求項１の高圧ガス容器ライナーの製造
方法によれば、口閉じ加工のために肉厚の必要な端部を
残して、容器の胴部の肉厚を、肉厚減少加工（たとえ
ば、しごき加工等）にて、耐圧性を満足する範囲内で可
能な限り薄肉化し、しかる後、端部の肉厚減少加工残し
部に口閉じ加工を施すので、材料費低減、軽量化をはか
ることができる。
方法によれば、口閉じ加工のために肉厚の必要な端部を
残して、容器の胴部の肉厚を、肉厚減少加工（たとえ
ば、しごき加工等）にて、耐圧性を満足する範囲内で可
能な限り薄肉化し、しかる後、端部の肉厚減少加工残し
部に口閉じ加工を施すので、材料費低減、軽量化をはか
ることができる。
【図１】本発明の実施例１の高圧ガス容器ライナーの製
造方法の工程図である。
造方法の工程図である。
【図２】本発明の実施例２の高圧ガス容器ライナーの製
造方法の工程図である。
造方法の工程図である。
【図３】本発明の実施例３の高圧ガス容器ライナーの製
造方法の工程図である。
造方法の工程図である。
【図４】本発明の何れの実施例にも適用可能な、ライナ
ー肉厚と容器外径との関係を示すグラフである。
ー肉厚と容器外径との関係を示すグラフである。
【図５】従来の実施例１の高圧ガス容器アルミニウム製
ライナーの製造方法の工程図である。
ライナーの製造方法の工程図である。
１１ 材料 １２ 胴部 １３ 端部 １４ 肉厚減少加工部 １５ 肉厚減少加工残し部 １０１ 材料供給工程 １０１Ａ 容体化処理 １０２ 肉厚減少加工工程 １０３ 口閉じ加工工程
Claims (1)
- 【請求項１】 材料に肉厚減少加工を施し、その後端部
の口閉じ加工を施す高圧ガス容器ライナーの製造方法で
あって、 前記肉厚減少加工では肉厚減少加工部と肉厚減少加工残
し部とを形成するように肉厚減少加工を施し、 前記端部の口閉じ加工で肉厚減少加工残し部に口閉じ加
工を施す、高圧ガス容器ライナーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003401A JP2000202552A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 高圧ガス容器ライナ―の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11003401A JP2000202552A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 高圧ガス容器ライナ―の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000202552A true JP2000202552A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11556363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11003401A Pending JP2000202552A (ja) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | 高圧ガス容器ライナ―の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000202552A (ja) |
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