JP2002106787A - 高圧ガス容器及びその製造方法 - Google Patents
高圧ガス容器及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部
の容器内側となる金属製ライナーの部位に発生する応力
が増加するのを抑制する。 【解決手段】 この高圧ガス容器１０では、繊維層１４
の巻き厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ライナー
１２の部位の厚さＴ１が、金属製ライナー１２の胴部２
０における他の部位の厚さＴ２より厚い厚肉部３０とな
っており、厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状が球
内面形状である。また、金属製ライナー１２の厚肉部３
０における外周面３０Ａの形状がストレート形状であ
る。
の容器内側となる金属製ライナーの部位に発生する応力
が増加するのを抑制する。 【解決手段】 この高圧ガス容器１０では、繊維層１４
の巻き厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ライナー
１２の部位の厚さＴ１が、金属製ライナー１２の胴部２
０における他の部位の厚さＴ２より厚い厚肉部３０とな
っており、厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状が球
内面形状である。また、金属製ライナー１２の厚肉部３
０における外周面３０Ａの形状がストレート形状であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高圧ガス容器及びそ
の製造方法に係り、特に、自動車等の車両に搭載される
燃料タンク等に適用される高圧ガス容器及びその製造方
法に関する。
の製造方法に係り、特に、自動車等の車両に搭載される
燃料タンク等に適用される高圧ガス容器及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車等の車両に搭載される高圧
ガス容器においては、その一例が特開平１０−２９２８
９９号公報に記載されている。
ガス容器においては、その一例が特開平１０−２９２８
９９号公報に記載されている。
【０００３】このような高圧ガス容器では、きわめて高
い耐圧性を必要とすると共に、搭載される車両の燃費向
上、積載重量増のため軽量化が要求される。この結果、
高圧ガス容器を軽量化するために、金属製ライナー（容
器本体)を薄肉化し、繊維強化プラスチック(ＦＲＰ)製
の繊維層で金属製ライナーを補強している。
い耐圧性を必要とすると共に、搭載される車両の燃費向
上、積載重量増のため軽量化が要求される。この結果、
高圧ガス容器を軽量化するために、金属製ライナー（容
器本体)を薄肉化し、繊維強化プラスチック(ＦＲＰ)製
の繊維層で金属製ライナーを補強している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示される如く、このような高圧ガス容器７０では金属
製ライナー７２の胴部７４は円筒形状となっており、胴
部７４の外周部は、金属製ライナー７２の軸線Ｌに平行
なストレート部７６となっている。このストレート部７
６には、ＦＲＰ製の繊維から成る繊維帯７８が巻付けら
れており、巻付けられた繊維帯７８から成る繊維層８０
の幅方向両端部においては繊維帯７８の滑りによる崩れ
を防止するため、繊維層８０の巻き厚Ｍを徐々に減少さ
せた巻き厚減少部８０Ａが形成されている。この結果、
繊維層８０の巻き厚減少部８０Ａの容器内側となるライ
ナー７２の部位７２Ａにおいて、高圧ガス容器７０の強
度が低下し、内圧を付与した際に、この部位７２Ａに発
生する応力が増加するという不具合がある。なお、金属
製ライナー７２に作用する応力の分布は、例えば、図１
４に示される如くなり、繊維層８０の巻き厚減少部８０
Ａの端末の位置Ｐ１と一致する部位に発生する応力Ｆが
最大となる。
に示される如く、このような高圧ガス容器７０では金属
製ライナー７２の胴部７４は円筒形状となっており、胴
部７４の外周部は、金属製ライナー７２の軸線Ｌに平行
なストレート部７６となっている。このストレート部７
６には、ＦＲＰ製の繊維から成る繊維帯７８が巻付けら
れており、巻付けられた繊維帯７８から成る繊維層８０
の幅方向両端部においては繊維帯７８の滑りによる崩れ
を防止するため、繊維層８０の巻き厚Ｍを徐々に減少さ
せた巻き厚減少部８０Ａが形成されている。この結果、
繊維層８０の巻き厚減少部８０Ａの容器内側となるライ
ナー７２の部位７２Ａにおいて、高圧ガス容器７０の強
度が低下し、内圧を付与した際に、この部位７２Ａに発
生する応力が増加するという不具合がある。なお、金属
製ライナー７２に作用する応力の分布は、例えば、図１
４に示される如くなり、繊維層８０の巻き厚減少部８０
Ａの端末の位置Ｐ１と一致する部位に発生する応力Ｆが
最大となる。
【０００５】本発明は上記事実を考慮し、内圧を付与し
た際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製
ライナーの部位に発生する応力が増加するのを抑制でき
る高圧ガス容器及びその製造方法を得ることが目的であ
る。
た際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製
ライナーの部位に発生する応力が増加するのを抑制でき
る高圧ガス容器及びその製造方法を得ることが目的であ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、金属製ライナーの胴部に繊維を巻付け繊維層を形成
し、該繊維層の幅方向端部に、該繊維層の巻き厚を減少
させた巻き厚減少部を形成した高圧ガス容器において、
前記巻き厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナー
の部位を、金属製ライナーの胴部における他の部位より
厚い厚肉部としたことを特徴とする。
は、金属製ライナーの胴部に繊維を巻付け繊維層を形成
し、該繊維層の幅方向端部に、該繊維層の巻き厚を減少
させた巻き厚減少部を形成した高圧ガス容器において、
前記巻き厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナー
の部位を、金属製ライナーの胴部における他の部位より
厚い厚肉部としたことを特徴とする。
【０００７】従って、繊維層の幅方向端部に形成した巻
き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位を、
金属製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部
としたため、この部位の金属製ライナーの強度が向上す
る。この結果、内圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減
少部の容器内側となる金属製ライナーの部位に発生する
応力が増加するのを抑制できる。
き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位を、
金属製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部
としたため、この部位の金属製ライナーの強度が向上す
る。この結果、内圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減
少部の容器内側となる金属製ライナーの部位に発生する
応力が増加するのを抑制できる。
【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
の高圧ガス容器において、前記厚肉部における外周面の
形状が前記金属製ライナーの軸線と平行なストレート形
状であることを特徴とする。
の高圧ガス容器において、前記厚肉部における外周面の
形状が前記金属製ライナーの軸線と平行なストレート形
状であることを特徴とする。
【０００９】従って、請求項１に記載の内容に加えて、
金属製ライナーの厚肉部における外周面の形状が金属製
ライナーの軸線と平行なストレート形状であるため、厚
肉部における外周面に巻付けた繊維が、滑りにより崩れ
るのを防止できる。
金属製ライナーの厚肉部における外周面の形状が金属製
ライナーの軸線と平行なストレート形状であるため、厚
肉部における外周面に巻付けた繊維が、滑りにより崩れ
るのを防止できる。
【００１０】請求項３記載の本発明は、請求項１、２の
何れかに記載の高圧ガス容器において、前記厚肉部にお
ける内周面の形状が球内面形状であることを特徴とす
る。
何れかに記載の高圧ガス容器において、前記厚肉部にお
ける内周面の形状が球内面形状であることを特徴とす
る。
【００１１】従って、請求項１、２の何れかに記載の内
容に加えて、金属製ライナーの厚肉部における内周面の
形状が球内面形状であるため、内圧を付与した際に、繊
維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの
部位に発生する応力が増加するのを更に効果的に抑制で
きる。
容に加えて、金属製ライナーの厚肉部における内周面の
形状が球内面形状であるため、内圧を付与した際に、繊
維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの
部位に発生する応力が増加するのを更に効果的に抑制で
きる。
【００１２】請求項４記載の本発明は、請求項３に記載
の高圧ガス容器において、前記厚肉部の幅が前記巻き厚
減少部の幅以上であることを特徴とする。
の高圧ガス容器において、前記厚肉部の幅が前記巻き厚
減少部の幅以上であることを特徴とする。
【００１３】従って、請求項３に記載の内容に加えて、
内圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側
となる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加する
のを確実に抑制できる。
内圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側
となる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加する
のを確実に抑制できる。
【００１４】請求項５記載の本発明は、金属製ライナー
の胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、該繊維層の幅方
向端部に、該繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少部
を形成した高圧ガス容器の製造方法において、前記巻き
厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナーの部位
を、金属製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚
肉部とし、口閉じ加工時に肉厚変化のない部位は、前記
口閉じ加工前に行うカップ形状成形時に製品厚みに形成
し、口閉じ加工時に肉厚変化のある部位は、前記口閉じ
加工前に行うカップ形状成形時に、前記口閉じ加工時に
発生する肉厚の変化量を見込んだ肉厚に形成することを
特徴とする。
の胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、該繊維層の幅方
向端部に、該繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少部
を形成した高圧ガス容器の製造方法において、前記巻き
厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナーの部位
を、金属製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚
肉部とし、口閉じ加工時に肉厚変化のない部位は、前記
口閉じ加工前に行うカップ形状成形時に製品厚みに形成
し、口閉じ加工時に肉厚変化のある部位は、前記口閉じ
加工前に行うカップ形状成形時に、前記口閉じ加工時に
発生する肉厚の変化量を見込んだ肉厚に形成することを
特徴とする。
【００１５】従って、繊維層の幅方向端部に、繊維層の
巻き厚を減少させた巻き厚減少部を形成し、この巻き厚
減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位を、金属
製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部とす
ることができるので、この部位の金属製ライナーの強度
が向上する。この結果、内圧を付与した際に、繊維層の
巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位に
発生する応力が増加するのを抑制できる。また、口閉じ
加工時に肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカ
ップ形状成形時に、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化
量を見込んだ肉厚に形成するため、製品の肉厚精度が向
上する。
巻き厚を減少させた巻き厚減少部を形成し、この巻き厚
減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位を、金属
製ライナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部とす
ることができるので、この部位の金属製ライナーの強度
が向上する。この結果、内圧を付与した際に、繊維層の
巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位に
発生する応力が増加するのを抑制できる。また、口閉じ
加工時に肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカ
ップ形状成形時に、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化
量を見込んだ肉厚に形成するため、製品の肉厚精度が向
上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に係る高圧ガ
ス容器を図１及び図２に従って詳細に説明する。
ス容器を図１及び図２に従って詳細に説明する。
【００１７】図２に示される如く、本実施形態の高圧ガ
ス容器１０は、金属製ライナー１２と繊維層１４とを備
えている。また、金属製ライナー１２はスチール、ステ
ンレス鋼、アルミニウム又はその合金、チタン又はその
合金等の材料から成り、繊維層１４を構成する繊維帯１
６の繊維には、各種のガラス繊維、炭素繊維、アラミド
繊維等が用いられている。また、繊維帯１６には、エポ
キシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。
ス容器１０は、金属製ライナー１２と繊維層１４とを備
えている。また、金属製ライナー１２はスチール、ステ
ンレス鋼、アルミニウム又はその合金、チタン又はその
合金等の材料から成り、繊維層１４を構成する繊維帯１
６の繊維には、各種のガラス繊維、炭素繊維、アラミド
繊維等が用いられている。また、繊維帯１６には、エポ
キシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が含浸されている。
【００１８】図１に示される如く、金属製ライナー１２
の胴部２０は円筒形状となっており、胴部２０の外周部
は、金属製ライナー１２の軸線Ｌに平行な外周ストレー
ト部２２となっている。この外周ストレート部２２に
は、繊維帯１６が巻付けられており、巻付けられた繊維
帯１６から成る繊維層１４の幅方向両端部においては繊
維帯１６の滑りによる崩れを防止するため、繊維層１４
の巻き厚Ｍを徐々に減少させた巻き厚減少部１４Ａが形
成されている。
の胴部２０は円筒形状となっており、胴部２０の外周部
は、金属製ライナー１２の軸線Ｌに平行な外周ストレー
ト部２２となっている。この外周ストレート部２２に
は、繊維帯１６が巻付けられており、巻付けられた繊維
帯１６から成る繊維層１４の幅方向両端部においては繊
維帯１６の滑りによる崩れを防止するため、繊維層１４
の巻き厚Ｍを徐々に減少させた巻き厚減少部１４Ａが形
成されている。
【００１９】また、本実施形態では、繊維層１４の巻き
厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ライナー１２の
部位を厚肉部３０とし、この厚肉部３０の厚さＴ１を、
胴部２０における他の部位の厚さＴ２より厚くしてい
る。
厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ライナー１２の
部位を厚肉部３０とし、この厚肉部３０の厚さＴ１を、
胴部２０における他の部位の厚さＴ２より厚くしてい
る。
【００２０】なお、金属製ライナー１２の厚肉部３０に
おける外周面３０Ａの形状は、外周ストレート部２２の
幅方向端部を形成するストレート形状となっており、厚
肉部３０における内周面３０Ｂの形状は球内面形状（断
面で示す図１では円弧形状）となっている。
おける外周面３０Ａの形状は、外周ストレート部２２の
幅方向端部を形成するストレート形状となっており、厚
肉部３０における内周面３０Ｂの形状は球内面形状（断
面で示す図１では円弧形状）となっている。
【００２１】更に、本実施形態では、金属製ライナー１
２の厚肉部３０の幅Ｗ１が、繊維層１４の巻き厚減少部
１４Ａの幅Ｗ２以上に設定されている。
２の厚肉部３０の幅Ｗ１が、繊維層１４の巻き厚減少部
１４Ａの幅Ｗ２以上に設定されている。
【００２２】次に、本実施形態の高圧ガス容器１０にお
ける金属製ライナー１２の製造方法を図３〜図６に従っ
て説明する。
ける金属製ライナー１２の製造方法を図３〜図６に従っ
て説明する。
【００２３】図３（Ａ）に示される如く、金属板から成
る素材４０をプレス又はスピニング等により塑性加工す
ると共に、図３（Ｂ）に示される如く、カップ状の中間
製品４２とする。
る素材４０をプレス又はスピニング等により塑性加工す
ると共に、図３（Ｂ）に示される如く、カップ状の中間
製品４２とする。
【００２４】また、図３（Ｂ）では、中間製品４２に屈
曲及び肉厚の増減肉成形を行う（カップ形状成形工
程）。
曲及び肉厚の増減肉成形を行う（カップ形状成形工
程）。
【００２５】このカップ形状成形工程においては、中間
製品４２の内側に型４４を挿入し、中間製品４２の外周
面４２Ａ側からローラ５０により、屈曲及び肉厚の増減
肉成形を行う。この時、肉厚変化はローラ５０を中間製
品４２の中心方向（矢印Ａ方向）へ移動させ、型４４と
ローラ５０との隙間を所望の寸法に制御することで行
う。
製品４２の内側に型４４を挿入し、中間製品４２の外周
面４２Ａ側からローラ５０により、屈曲及び肉厚の増減
肉成形を行う。この時、肉厚変化はローラ５０を中間製
品４２の中心方向（矢印Ａ方向）へ移動させ、型４４と
ローラ５０との隙間を所望の寸法に制御することで行
う。
【００２６】ここで所望の寸法とは、図３（Ｄ）に示
す、口閉じ加工時に肉厚変化のない部位、具体的には、
金属製ライナー１２の口部１２Ａ及びその近傍１２Ｂを
除く部位は、完成時の製品厚みに形成し、口閉じ加工時
に肉厚変化のある部位、具体的には、金属製ライナー１
２の口部１２Ａ及びその近傍１２Ｂの部位は、口閉じ加
工時に発生する肉厚の変化量を見込んだ肉厚に形成す
る。
す、口閉じ加工時に肉厚変化のない部位、具体的には、
金属製ライナー１２の口部１２Ａ及びその近傍１２Ｂを
除く部位は、完成時の製品厚みに形成し、口閉じ加工時
に肉厚変化のある部位、具体的には、金属製ライナー１
２の口部１２Ａ及びその近傍１２Ｂの部位は、口閉じ加
工時に発生する肉厚の変化量を見込んだ肉厚に形成す
る。
【００２７】次に、図３（Ｃ）に示される如く、ネッキ
ング加工を行う。
ング加工を行う。
【００２８】このネッキング加工においては、図４に示
される如く、中間製品４２の内側に型４６及び複数（本
実施形態では、３つ）に分割された分割型４８を挿入
し、中間製品４２の外周面４２Ａ側からローラ５０によ
り、オフセット形状を付与する。この時、中間製品４２
の内周面に形成される球内面形状部４２Ｂは、分割型４
８の外面形状４８Ａに倣うことで形成される。
される如く、中間製品４２の内側に型４６及び複数（本
実施形態では、３つ）に分割された分割型４８を挿入
し、中間製品４２の外周面４２Ａ側からローラ５０によ
り、オフセット形状を付与する。この時、中間製品４２
の内周面に形成される球内面形状部４２Ｂは、分割型４
８の外面形状４８Ａに倣うことで形成される。
【００２９】なお、この工程が終了した後は、先ず中間
製品４２の内側から型４６を抜き出し、その後、図５に
示される如く、３分割された各分割型４８を一つずつ、
中間製品４２の内側から抜き出す。
製品４２の内側から型４６を抜き出し、その後、図５に
示される如く、３分割された各分割型４８を一つずつ、
中間製品４２の内側から抜き出す。
【００３０】次に、図３（Ｄ）に示される如く、ローラ
５０により口閉じ加工を行い金属製ライナー１２が完成
する。
５０により口閉じ加工を行い金属製ライナー１２が完成
する。
【００３１】なお、この口閉じ加工では、金属製ライナ
ー１２における口部１２Ａの近傍１２Ｂの肉厚が、図６
に破線で示される、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化
量を見込んだ肉厚ＴＡから、図６に実線で示す加工後の
肉厚ＴＢに変化するが、この変化後の肉厚ＴＢが製品に
必要な肉厚になる。
ー１２における口部１２Ａの近傍１２Ｂの肉厚が、図６
に破線で示される、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化
量を見込んだ肉厚ＴＡから、図６に実線で示す加工後の
肉厚ＴＢに変化するが、この変化後の肉厚ＴＢが製品に
必要な肉厚になる。
【００３２】次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３３】本実施形態の高圧ガス容器１０では、繊維
層１４の巻き厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ラ
イナー１２の部位の厚さＴ１を、胴部２０における他の
部位の厚さＴ２より厚い厚肉部３０としたため、この厚
肉部３０の強度が向上する。この結果、内圧を付与した
際に、繊維層１４の巻き厚減少部１４Ａの容器内側とな
る金属製ライナー１２の部位（厚肉部３０）に発生する
応力が増加するのを抑制できる。
層１４の巻き厚減少部１４Ａの容器内側となる金属製ラ
イナー１２の部位の厚さＴ１を、胴部２０における他の
部位の厚さＴ２より厚い厚肉部３０としたため、この厚
肉部３０の強度が向上する。この結果、内圧を付与した
際に、繊維層１４の巻き厚減少部１４Ａの容器内側とな
る金属製ライナー１２の部位（厚肉部３０）に発生する
応力が増加するのを抑制できる。
【００３４】また、本実施形態の高圧ガス容器１０で
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０における外周面３
０Ａの形状をストレート形状としたため、厚肉部３０の
外周面３０Ａに巻付けた繊維帯１６が、滑りにより崩れ
るのを防止できる。
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０における外周面３
０Ａの形状をストレート形状としたため、厚肉部３０の
外周面３０Ａに巻付けた繊維帯１６が、滑りにより崩れ
るのを防止できる。
【００３５】また、本実施形態の高圧ガス容器１０で
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０における内周面３
０Ｂの形状を球内面形状としたため、内圧を付与した際
に、厚肉部３０の内周面３０Ｂに発生する応力が増加す
るのを更に効果的に抑制できる。この結果、本実施形態
では、図７に示される如く、内圧を付与した際に、金属
製ライナー１２の厚肉部３０に作用する応力の分布にお
いて、繊維層１４の巻き厚減少部１４Ａの端末の位置Ｐ
１と一致する部位に発生する応力Ｆを低減できる。
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０における内周面３
０Ｂの形状を球内面形状としたため、内圧を付与した際
に、厚肉部３０の内周面３０Ｂに発生する応力が増加す
るのを更に効果的に抑制できる。この結果、本実施形態
では、図７に示される如く、内圧を付与した際に、金属
製ライナー１２の厚肉部３０に作用する応力の分布にお
いて、繊維層１４の巻き厚減少部１４Ａの端末の位置Ｐ
１と一致する部位に発生する応力Ｆを低減できる。
【００３６】また、本実施形態の高圧ガス容器１０で
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０の幅Ｗ１が、繊維
層１４の巻き厚減少部１４Ａの幅Ｗ２以上に設定されて
いるため、内圧を付与した際に、繊維層１４の巻き厚減
少部１４Ａに対応する金属製ライナー１２の部位に発生
する応力が増加するのを確実に抑制できる。
は、金属製ライナー１２の厚肉部３０の幅Ｗ１が、繊維
層１４の巻き厚減少部１４Ａの幅Ｗ２以上に設定されて
いるため、内圧を付与した際に、繊維層１４の巻き厚減
少部１４Ａに対応する金属製ライナー１２の部位に発生
する応力が増加するのを確実に抑制できる。
【００３７】また、本実施形態の高圧ガス容器の製造方
法では、金属製ライナー１２を製造する際に、口閉じ加
工時に肉厚変化のない部位は、口閉じ加工前に行うカッ
プ形状成形時に製品厚みに形成し、ライナー口閉じ加工
時に肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカップ
形状成形時に、ライナー口閉じ加工時に発生する肉厚の
変化量を見込んだ肉厚に形成するため、製品の肉厚精度
が向上する。
法では、金属製ライナー１２を製造する際に、口閉じ加
工時に肉厚変化のない部位は、口閉じ加工前に行うカッ
プ形状成形時に製品厚みに形成し、ライナー口閉じ加工
時に肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカップ
形状成形時に、ライナー口閉じ加工時に発生する肉厚の
変化量を見込んだ肉厚に形成するため、製品の肉厚精度
が向上する。
【００３８】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本実施形態では、金属製ライナー１２の
厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状を球内面形状と
したが、厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状は球内
面形状に限定されず、断面が楕円状または放物線状とさ
れた曲面における内面形状等の他の内面形状としても良
い。また、生産性を考慮して、図８に示される如く、金
属製ライナー１２の厚肉部３０の厚さＴ１を一定とし、
厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状を円筒内面形状
としても良い。なお、この場合には、厚肉部３０の容器
長さ方向内側に肉厚変化部５６が形成される。また、生
産性及び図８に示す構成に対する軽量化を考慮して、図
９に示される如く、金属製ライナー１２の厚肉部３０の
厚さＴ１を口部１２Ａ側へ向かって徐々に増加させ、厚
肉部３０における内周面３０Ｂの形状を円錐内面形状と
しても良い。
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本実施形態では、金属製ライナー１２の
厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状を球内面形状と
したが、厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状は球内
面形状に限定されず、断面が楕円状または放物線状とさ
れた曲面における内面形状等の他の内面形状としても良
い。また、生産性を考慮して、図８に示される如く、金
属製ライナー１２の厚肉部３０の厚さＴ１を一定とし、
厚肉部３０における内周面３０Ｂの形状を円筒内面形状
としても良い。なお、この場合には、厚肉部３０の容器
長さ方向内側に肉厚変化部５６が形成される。また、生
産性及び図８に示す構成に対する軽量化を考慮して、図
９に示される如く、金属製ライナー１２の厚肉部３０の
厚さＴ１を口部１２Ａ側へ向かって徐々に増加させ、厚
肉部３０における内周面３０Ｂの形状を円錐内面形状と
しても良い。
【００３９】また、本実施形態の高圧ガス容器１０で
は、図１及び図２に示される如く、金属製ライナー１２
の胴部２０のみに繊維帯１６を巻付けた（フープラップ
した）構成としたが、これに代えて、図１０に示される
如く、金属製ライナー１２を繊維帯１６でフルラップし
た構成としても良い。
は、図１及び図２に示される如く、金属製ライナー１２
の胴部２０のみに繊維帯１６を巻付けた（フープラップ
した）構成としたが、これに代えて、図１０に示される
如く、金属製ライナー１２を繊維帯１６でフルラップし
た構成としても良い。
【００４０】また、本実施形態の製造方法では、ネッキ
ング加工において、図４及び図５に示される如く、分割
型４８を使用したが、生産性を考慮して、図１１及び図
１２に示される如く、偏心型６０を中間製品４２の内側
に挿入し、中間製品４２の外周面４２Ａ側からローラ５
０により、ネッキング加工を行っても良い。なお、この
加工が終了した後は、偏心型６０を図１２に実線で示す
成形位置から矢印Ａ方向へ移動し、二点鎖線で示す中間
製品４２の中心位置へ移動させた後、中間製品４２の内
側から抜き出す。
ング加工において、図４及び図５に示される如く、分割
型４８を使用したが、生産性を考慮して、図１１及び図
１２に示される如く、偏心型６０を中間製品４２の内側
に挿入し、中間製品４２の外周面４２Ａ側からローラ５
０により、ネッキング加工を行っても良い。なお、この
加工が終了した後は、偏心型６０を図１２に実線で示す
成形位置から矢印Ａ方向へ移動し、二点鎖線で示す中間
製品４２の中心位置へ移動させた後、中間製品４２の内
側から抜き出す。
【００４１】
【発明の効果】請求項１記載の本発明は、金属製ライナ
ーの胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、該繊維層の幅
方向端部に、該繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少
部を形成した高圧ガス容器において、巻き厚減少部の容
器内側となる金属製ライナーの部位を、金属製ライナー
の胴部における他の部位より厚い厚肉部としたため、内
圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側と
なる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加するの
を抑制できるという優れた効果を有する。
ーの胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、該繊維層の幅
方向端部に、該繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少
部を形成した高圧ガス容器において、巻き厚減少部の容
器内側となる金属製ライナーの部位を、金属製ライナー
の胴部における他の部位より厚い厚肉部としたため、内
圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側と
なる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加するの
を抑制できるという優れた効果を有する。
【００４２】請求項２記載の本発明は、請求項１に記載
の高圧ガス容器において、厚肉部における外周面の形状
が金属製ライナーの軸線と平行なストレート形状である
ため、請求項１に記載の効果に加えて、厚肉部の外周面
に巻付けた繊維が、滑りにより崩れるのを防止できると
いう優れた効果を有する。
の高圧ガス容器において、厚肉部における外周面の形状
が金属製ライナーの軸線と平行なストレート形状である
ため、請求項１に記載の効果に加えて、厚肉部の外周面
に巻付けた繊維が、滑りにより崩れるのを防止できると
いう優れた効果を有する。
【００４３】請求項３記載の本発明は、請求項１、２の
何れかに記載の高圧ガス容器において、厚肉部における
内周面の形状が球内面形状であるため、請求項１、２の
何れかに記載の効果に加えて、内圧を付与した際に、繊
維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの
部位に発生する応力が増加するのを更に効果的に抑制で
きるという優れた効果を有する。
何れかに記載の高圧ガス容器において、厚肉部における
内周面の形状が球内面形状であるため、請求項１、２の
何れかに記載の効果に加えて、内圧を付与した際に、繊
維層の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの
部位に発生する応力が増加するのを更に効果的に抑制で
きるという優れた効果を有する。
【００４４】請求項４記載の本発明は、請求項３に記載
の高圧ガス容器において、厚肉部の幅が巻き厚減少部の
幅以上であるため、請求項３に記載の効果に加えて、内
圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側と
なる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加するの
を確実に抑制できるという優れた効果を有する。
の高圧ガス容器において、厚肉部の幅が巻き厚減少部の
幅以上であるため、請求項３に記載の効果に加えて、内
圧を付与した際に、繊維層の巻き厚減少部の容器内側と
なる金属製ライナーの部位に発生する応力が増加するの
を確実に抑制できるという優れた効果を有する。
【００４５】請求項５記載の本発明は、金属製ライナー
の胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、繊維層の幅方向
端部に、繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少部を形
成した高圧ガス容器の製造方法において、巻き厚減少部
の容器内側となる金属製ライナーの部位を、金属製ライ
ナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部とし、口閉
じ加工時に肉厚変化のない部位は、口閉じ加工前に行う
カップ形状成形時に製品厚みに形成し、口閉じ加工時に
肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカップ形状
成形時に、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化量を見込
んだ肉厚に形成するため、内圧を付与した際に、繊維層
の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位
に発生する応力が増加するのを抑制できると共に製品の
肉厚精度が向上するという優れた効果を有する。
の胴部に繊維を巻付け繊維層を形成し、繊維層の幅方向
端部に、繊維層の巻き厚を減少させた巻き厚減少部を形
成した高圧ガス容器の製造方法において、巻き厚減少部
の容器内側となる金属製ライナーの部位を、金属製ライ
ナーの胴部における他の部位より厚い厚肉部とし、口閉
じ加工時に肉厚変化のない部位は、口閉じ加工前に行う
カップ形状成形時に製品厚みに形成し、口閉じ加工時に
肉厚変化のある部位は、口閉じ加工前に行うカップ形状
成形時に、口閉じ加工時に発生する肉厚の変化量を見込
んだ肉厚に形成するため、内圧を付与した際に、繊維層
の巻き厚減少部の容器内側となる金属製ライナーの部位
に発生する応力が増加するのを抑制できると共に製品の
肉厚精度が向上するという優れた効果を有する。
【図１】本発明の一実施形態に係る高圧ガス容器を示す
側断面図である。
側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る高圧ガス容器を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の一実施形態に係る高
圧ガス容器の金属製ライナーの製造工程を断面で示す説
明図である。
圧ガス容器の金属製ライナーの製造工程を断面で示す説
明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る高圧ガス容器の金属
製ライナーの成形工程を示す側断面図である。
製ライナーの成形工程を示す側断面図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る高圧ガス容器の金属
製ライナーの口閉じ加工での肉厚変化を示すグラフであ
る。
製ライナーの口閉じ加工での肉厚変化を示すグラフであ
る。
【図７】本発明の一実施形態に係る高圧ガス容器の金属
製ライナーにおける発生応力分布の計算値を示すグラフ
である。
製ライナーにおける発生応力分布の計算値を示すグラフ
である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る高圧ガス容器を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る高圧ガス容器を示
す側断面図である。
す側断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る高圧ガス容器を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る高圧ガス容器の
金属製ライナーの成形工程を示す側断面図である。
金属製ライナーの成形工程を示す側断面図である。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿った断面図であ
る。
る。
【図１３】従来技術の高圧ガス容器を示す側断面図であ
る。
る。
【図１４】従来技術の金属製ライナーにおける発生応力
分布の計算値を示すグラフである。
分布の計算値を示すグラフである。
１０ 高圧ガス容器 １２ 金属製ライナー １４ 繊維層 １４Ａ 繊維層の 厚減少部 １６ 繊維帯 ２０ 金属製ライナーの胴部 ２２ 金属製ライナーの外周ストレート部 ３０ 金属製ライナーの厚肉部 ３０Ａ 厚肉部の 外周面 ３０Ｂ 厚肉部の 内周面
Claims (5)
- 【請求項１】 金属製ライナーの胴部に繊維を巻付け繊
維層を形成し、該繊維層の幅方向端部に、該繊維層の巻
き厚を減少させた巻き厚減少部を形成した高圧ガス容器
において、 前記巻き厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナー
の部位を、金属製ライナーの胴部における他の部位より
厚い厚肉部としたことを特徴とする高圧ガス容器。 - 【請求項２】 前記厚肉部における外周面の形状が前記
金属製ライナーの軸線と平行なストレート形状であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス容器。 - 【請求項３】 前記厚肉部における内周面の形状が球内
面形状であることを特徴とする請求項１、２の何れかに
記載の高圧ガス容器。 - 【請求項４】 前記厚肉部の幅が前記巻き厚減少部の幅
以上であることを特徴とする請求項３に記載の高圧ガス
容器。 - 【請求項５】 金属製ライナーの胴部に繊維を巻付け繊
維層を形成し、該繊維層の幅方向端部に、該繊維層の巻
き厚を減少させた巻き厚減少部を形成した高圧ガス容器
の製造方法において、 前記巻き厚減少部の容器内側となる前記金属製ライナー
の部位を、金属製ライナーの胴部における他の部位より
厚い厚肉部とし、 口閉じ加工時に肉厚変化のない部位は、前記口閉じ加工
前に行うカップ形状成形時に製品厚みに形成し、 口閉じ加工時に肉厚変化のある部位は、前記口閉じ加工
前に行うカップ形状成形時に、前記口閉じ加工時に発生
する肉厚の変化量を見込んだ肉厚に形成することを特徴
とする高圧ガス容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000292137A JP2002106787A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 高圧ガス容器及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000292137A JP2002106787A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 高圧ガス容器及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002106787A true JP2002106787A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=18775114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000292137A Pending JP2002106787A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 高圧ガス容器及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002106787A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100817709B1 (ko) | 2007-03-29 | 2008-03-27 | 주식회사 엔케이 | 복합재료 용기의 후프랩 와인딩 방법 |
| US7562788B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-07-21 | Honda Motor Co., Ltd. | On-board gaseous fuel tank module |
| WO2010116526A1 (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | タンクおよびその製造方法 |
| JP2021010929A (ja) * | 2019-07-08 | 2021-02-04 | 昭和電工株式会社 | 高圧ガス容器の口金およびその製造方法 |
| CN114450183A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-05-06 | 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 | 具有至少一个加固结构的汽车用塑料容器 |
-
2000
- 2000-09-26 JP JP2000292137A patent/JP2002106787A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7562788B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-07-21 | Honda Motor Co., Ltd. | On-board gaseous fuel tank module |
| KR100817709B1 (ko) | 2007-03-29 | 2008-03-27 | 주식회사 엔케이 | 복합재료 용기의 후프랩 와인딩 방법 |
| WO2010116526A1 (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | タンクおよびその製造方法 |
| EP2418412A1 (en) * | 2009-04-10 | 2012-02-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Tank and fabrication method thereof |
| JP5348570B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2013-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | タンクおよびその製造方法 |
| EP2418412A4 (en) * | 2009-04-10 | 2014-01-01 | Toyota Motor Co Ltd | RESERVOIR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| US8727174B2 (en) | 2009-04-10 | 2014-05-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Tank and manufacturing method thereof |
| JP2021010929A (ja) * | 2019-07-08 | 2021-02-04 | 昭和電工株式会社 | 高圧ガス容器の口金およびその製造方法 |
| JP7314665B2 (ja) | 2019-07-08 | 2023-07-26 | 株式会社レゾナック | 高圧ガス容器の口金 |
| CN114450183A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-05-06 | 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 | 具有至少一个加固结构的汽车用塑料容器 |
| CN114450183B (zh) * | 2019-09-20 | 2024-01-26 | 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 | 具有至少一个加固结构的汽车用塑料容器 |
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