JP2014185711A

JP2014185711A - 高圧ガスタンク

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Publication number: JP2014185711A
Application number: JP2013061482A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ueda; 直樹上田; Hirokazu Otsubo; 弘和大坪
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-10-02
Anticipated expiration: 2033-03-25
Also published as: JP6098270B2

Abstract

【課題】燃料ガスの高圧充填の過程における異音の発生を抑制する。
【解決手段】高圧ガスタンク１００は、ライナー１０のドーム部１２の頂上に口金２０と口金３０を装着して備え、繊維強化樹脂層１６にて、ライナー１０の外表全域を被覆すると共に、口金２０の口金フランジ２１および口金３０の口金フランジ３１についても、繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃで被覆する。口金２０と口金３０は、口金側部位１６ｃにより被覆される口金フランジ２１、口金フランジ３１の表面にアルマイト処理層４０を備え、このアルマイト処理層４０を介在させたフランジ部と口金側部位１６ｃとの間の摩擦係数は、０．１７以下とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧ガスタンクに関する。

高圧ガスタンクは、両端にドーム部を有するライナーをコア材とし、カーボン繊維強化プラスチックや、ガラス繊維強化プラスチック（以下、これらを総称して、繊維強化樹脂層と呼ぶ）で被覆される。また、タンク内のガスの供給或いはタンク内へのガス充填のため、ライナーはドーム部頂上に口金を装着している。通常、ライナーは、軽量化の観点から、ガスバリア性を有する樹脂製の中空容器とされ、口金は、金属成形品、例えば軽量なアルミニウムまたはその合金とされている。こうした構成の高圧ガスタンクでは、繊維強化樹脂層と口金とで電極電位が相違することにより、腐食が起きえ、こうした腐食により口金が固着することも危惧される。このため、腐食防止や固着防止を図るべく、口金にアルマイト処理を施して金属酸化皮膜層を形成することが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１４４９４３号公報

金属酸化皮膜層により腐食が防止され、口金の潤滑性をもたらして固着防止を図ることができるものの、燃料ガスの高圧充填の過程において、場合によっては、異音が発生することがあった。こうした異音は、例えば高圧ガスタンクを搭載した車両の乗員に違和感を与えかねない。この他、異音抑制を図る上での簡便化やコスト低下も要請されている。

上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。

（１）本発明の一形態によれば、高圧ガスタンクが提供される。この高圧ガスタンクは、両端にドーム部を有するライナーと、フランジ部と該フランジ部から突出した突出部とを有し、前記フランジが前記ドーム部で支えられた状態で前記突出部をタンク外側まで延ばす口金と、前記ライナーの外表全域を被覆すると共に、前記口金の前記フランジ部についても被覆する被覆部とを備え、前記口金は、前記被覆部にて被覆される前記フランジ部の表面にアルマイト処理を経て形成された金属酸化皮膜層を備え、該金属酸化皮膜層を介在させた前記フランジ部と前記被覆部との間の摩擦係数は、０．１７以下とされている。上記形態の高圧ガスタンクでは、フランジ部とこれを被覆する被覆部との間の摩擦係数を、アルマイト処理を経て形成された金属酸化皮膜層により０．１７以下と極小さくすることで、フランジ部とこれを被覆する被覆部との間において、フランジ部と被覆部とが滑りとその停止を繰り返さないようにでき、スティックスリップ現象の発生を抑制できる。この結果、燃料ガスの高圧充填の過程における異音の発生についても、これを抑制できる。また、アルマイト処理を経た金属酸化皮膜層の形成という簡便な手法で、異音発生を抑制でき、コスト的に有益となる。この場合、摩擦係数の下限は、アルマイト処理を経て形成された金属酸化皮膜層の状況によって規定され、実現可能な下限値であればよい。

（２）上記した形態の高圧ガスタンクにおいて、前記金属酸化皮膜層は、その皮膜硬さＨｖがヴィッカース硬度で２７０以上となるように前記アルマイト処理にて形成され、前記金属酸化皮膜層の被膜表面粗さＲｚは０＜Ｒｚ＜０．０２Ｈｖ−５．４を満たす粗さとされているようにできる。こうすれば、金属酸化皮膜層の皮膜硬さＨｖと被膜表面粗さＲｚの調整により、上記の摩擦係数を０．１７以下とできるので、燃料ガスの高圧充填の過程における異音の発生を簡便に抑制できる。

（３）上記した形態の高圧ガスタンクにおいて、前記皮膜硬さＨｖがヴィッカース硬度で３４０〜３８０の範囲とされているようにできる。こうすれば、金属酸化皮膜層の被膜表面粗さＲｚを細かい側の粗さとすることで、摩擦係数についても小さくなる。よって、口金の被覆領域の部位と被覆部との間において摩擦力が局所的に高まることが防止でき、これを通して、燃料ガスの高圧充填の過程における異音の発生抑制の実効性が高まる。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、高圧ガスタンクの製造方法や、高圧ガスタンクをガス消費機器としての燃料電池と共に搭載した車両等の態様で実現することができる。

本発明の実施形態としての高圧ガスタンク１００の構成を断面図および要部拡大断面図にて示す説明図である。高圧ガスタンク１００の製造工程の前半を示す説明図である。高圧ガスタンク１００の製造工程の後半を示す説明図である。静寂性能の測定の概要と測定サンプルごとのアルマイト処理層４０の性状を示す説明図である。アルマイト処理層４０の性状が相違するサンプルＳ１〜Ｓ７ごとの静寂性の試験結果を静摩擦係数と対応付けて示すグラフである。サンプルＳ１〜Ｓ７ごとのアルマイト処理層４０における硬度と表面粗さとの関係を静寂性の試験結果を合わせて示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の実施形態としての高圧ガスタンク１００の構成を断面図および要部拡大断面図にて示す説明図である。

図示するように、高圧ガスタンク１００は、ライナー１０を繊維強化樹脂層１６で被覆して構成され、ライナー両端から口金２０と口金３０とを突出させている。ライナー１０は、中空のタンク容器であり、タンク長手方向の中央で２分割された一対のライナーパーツの接合品である。２分割のライナーパーツは、それぞれナイロン系樹脂等の適宜な樹脂にて型成型され、その型成型品のライナーパーツを接合してその接合箇所をレーザー融着することで、ライナー１０が形成される。このパーツ接合を経て、ライナー１０は、円筒状のシリンダー部１１の両側に球面形状のドーム部１２を備えることになる。このライナー１０は、ドーム部１２の頂上箇所、即ちライナー１０の軸線に沿った長手方向端部に、口金２０或いは口金３０の装着用の陥没台座部１２ａを備え、その中央に貫通孔１２ｂを有する。この貫通孔１２ｂは、ライナー軸線ＣＸと一致して形成され、口金２０および口金３０の位置決め孔として機能する。

口金２０は、アルミニウムまたはその合金といった軽量金属で形成され、陥没台座部１２ａに入り込む口金フランジ２１と、当該フランジからドーム部頂上側に突出してタンク外部まで延びる口金本体２２と、口金フランジ２１からライナー中央に突出した凸部２３と、バルブ接続孔２４と、シール用のＯリング２６とを備える。口金２０は、陥没台座部１２ａに口金フランジ２１を入り込ませた状態で、凸部２３を貫通孔１２ｂに嵌合させ、ライナー１０に対して位置決めされた上で装着される。バルブ接続孔２４は、口金２０の中央を貫通し、その開口側に配管接続用の高圧シール仕様のテーパネジ部を有する。口金３０にあっても、口金２０と同様、口金フランジ３１と、口金本体３２と、凸部３３と、バルブ接続孔３４と、Ｏリング３６とを備え、陥没台座部１２ａに口金フランジ３１を入り込ませた状態で、凸部３３と貫通孔１２ｂとで位置決めされてライナー１０に装着される。バルブ接続孔３４は、口金本体３２の側のバルブ接続孔３４を閉塞した有底孔として備え、ライナー中央側では、軽量化等のための有底孔が空けられている。上記した口金２０と口金３０とは、繊維強化樹脂層１６等の形成のための繊維巻回の際の回転軸装着にも用いられる。

繊維強化樹脂層１６は、熱硬化性樹脂を含浸した繊維強化樹脂層をフィラメントワインディング方法（以下、ＦＷ法）によりライナー外周に巻回させることで形成され、後述するように、繊維巻回の際には、フープ巻きによる繊維巻回と低角度・高角度のヘリカル巻きによる繊維巻回とが使い分けられる。こうした繊維巻回の使い分けにより、繊維強化樹脂層１６は、ライナー１０におけるシリンダー部１１およびドーム部１２の外表全域を被覆すると共に、ドーム部１２を覆うよう形成された口金側部位１６ｃにて、口金２０の口金フランジ２１の外表から口金本体２２の外表に掛けての口金被覆領域Ｇｒ（図２参照）、および口金３０の口金フランジ３１の外表から口金本体３２の外表に掛けての口金被覆領域Ｇｒ（図２参照）についても被覆する。繊維強化樹脂層１６の形成には、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが一般的であるが、ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ＦＷ法によりライナー外周に巻回させる補強用の繊維（スライバー繊維）としては、ガラス繊維やカーボン繊維、アラミド繊維等が用いられる他、複数種類（例えば、ガラス繊維とカーボン繊維）のＦＷ法による巻回を順次行うことで、繊維強化樹脂層１６を異なる繊維からなる樹脂層を積層させて形成することもできる。

この他、高圧ガスタンク１００は、繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃにて被覆された上記の口金被覆領域Ｇｒに、アルマイト処理層４０を備え、このアルマイト処理層４０を、口金２０の口金フランジ２１と繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃとの間、および口金３０の口金フランジ３１と繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃとの間に介在させる。アルマイト処理層４０の形成およびその性状については、後述する。

次に、上記した高圧ガスタンク１００の製造手法について説明する。図２は高圧ガスタンク１００の製造工程の前半を示す説明図、図３は高圧ガスタンク１００の製造工程の後半を示す説明図である。まず、口金２０と口金３０とをアルマイト処理に処する（ステップＳ１０）。例えば、硫酸アルマイト処理機器、しゅう酸アルマイト処理機器、クロム酸アルマイト処理機器等の適宜な処理機器を用いて、口金２０と口金３０とをアルマイト処理し、アルマイト処理層４０を形成する。本実施形態では、口金２０へのアルマイト処理層４０の形成は、口金２０の口金フランジ２１の外表から口金本体２２の外表に掛けての口金被覆領域Ｇｒにおいてなされる。つまり、この口金被覆領域Ｇｒに含まれない口金２０の表面、例えば、ドーム部１２の陥没台座部１２ａの底面と接合する口金フランジ２１の裏面領域や、凸部２３の外表面領域、バルブ接続孔２４の内周壁面領域においても、アルマイト処理層４０を形成しても良い。この場合であっても、図２において二点鎖線で取り囲んだＯリング２６の装着溝と、バルブ接続孔２４におけるバルブシール用の周壁面とについては、アルマイト処理の際にマスキングを施し、Ｏリング装着溝とバルブ接続孔２４におけるバルブシール用の周壁面とには、アルマイト処理層４０を形成しないことが望ましい。

こうして形成されたアルマイト処理層４０は、口金フランジ２１から口金本体２２に掛けての口金被覆領域Ｇｒにおいて、後述の繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃとの間に介在する。そして、このアルマイト処理層４０は、口金フランジ２１と口金側部位１６ｃとの間の摩擦係数を０．１７以下とする。口金３０の側にあっても同様である。摩擦係数とアルマイト処理層４０の性状との関係については、後述する。

口金のアルマイト処理に続いては、ライナー１０を準備する(ステップＳ２０)。つまり、アルマイト処理済みの口金２０と口金３０とをドーム部１２に組み付ける。具体的には、図示するように、ドーム部１２の陥没台座部１２ａに、口金２０の口金フランジ２１、口金３０の口金フランジ３１を入り込ませた上で、ドーム部１２の貫通孔１２ｂに各口金の凸部２３、凸部３３を嵌合させる。これにより、各口金は、ドーム部１２に位置決めされてドーム部１２に装着され、口金２０と口金３０とを両端のドーム部頂上に有するライナー１０が得られる。こうして得られたライナー１０では、そのドーム部１２において、上記の口金被覆領域Ｇｒに亘ってアルマイト処理層４０が露出する。

こうしてライナー１０が得られると、図３に示すように、ライナー１０の外周に、ＦＷ法によって、繊維強化樹脂層１６を形成する（ステップＳ３０）。具体的には、得られたライナー１０を、その両端の口金２０と口金３０とを用いて回転させつつ、エポキシ樹脂ＥＰを含浸させたカーボン繊維ＥＣＦを、ライナー１０の周囲に繰り返し巻回する。このカーボン繊維ＥＣＦの巻回に際しては、ライナー１０におけるシリンダー部１１の外周範囲に亘るフープ巻きによる繊維巻回と、ドーム部１２の外周範囲に亘る低角度・高角度のヘリカル巻きによる繊維巻回とが使い分けられ、ライナー１０の回転速度や繊維送り出し速度についても調整される。その後、エポキシ樹脂を含浸させたカーボン繊維ＥＣＦを、ライナー１０の周囲に巻き付けたものを、加熱炉にて加熱して、エポキシ樹脂を硬化させる（ステップＳ４０）。エポキシ樹脂が硬化すると、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：カーボン繊維強化プラスチック）から成る繊維強化樹脂層１６が形成され、高圧ガスタンク１００が完成する。この場合、ライナー１０の両端のドーム部１２では、ドーム部１２の外周範囲に亘る低角度・高角度のヘリカル巻きによる繊維巻回により口金側部位１６ｃ（図１参照）が形成され、繊維強化樹脂層１６は、この口金側部位１６ｃにて口金２０の口金フランジ２１および口金３０の口金フランジ３１を、口金被覆領域Ｇｒに亘ってアルマイト処理層４０を介在させて被覆する。なお、繊維強化樹脂層１６を形成する場合に、加熱炉に代わり、高周波誘導加熱を誘起する誘導加熱コイルを用いて誘導加熱手法を用いることができる。この高周波誘導加熱では、速やかな熱硬化性樹脂の昇温を図ることができる。

次に、本実施形態の高圧ガスタンク１００についての性能評価について説明する。図４は静寂性能の測定の概要と測定サンプルごとのアルマイト処理層４０の性状を示す説明図である。図示するように、サンプルＳ１〜Ｓ７は、高圧ガスタンク１００の製造工程において、口金２０と口金３０とにアルマイト処理を経て形成したアルマイト処理層４０の性状が相違する。アルマイト処理層４０の性状を示す硬度（ビッカース硬度）や表面粗さは、アルマイト処理機器での処理温度や時間、処理溶液濃度、圧力等を調整することで、種々の値として得られる。つまり、ステップＳ１０での処理条件を変えつつ、その性状が図４のように相違した高圧ガスタンク１００のサンプルＳ１〜Ｓ７を作成した。そして、作成した各サンプルＳ１〜Ｓ７について、静摩擦係数を次のように求めた。各サンプルごとの硬度と表面粗さとを有するアルマイト処理層４０を口金側部位１６ｃと両口金との間に介在させた状況を再現した模擬試験片を準備し、この模擬試験片に引っ張り荷重を掛けた際に得られた静摩擦係数を求めた。この模擬試験片は、アルマイト処理層４０の性状が図４のように異なる上記のサンプルＳ１〜Ｓ７に対応する。サンプルＳ１〜Ｓ７のタンクに、水素ガス高圧充填装置ＧＳから水素ガスを高圧充填する。この際の充填は、いわゆる水素ガスステーションにおいて、タンク残圧がほぼゼロの状態から高圧満充填までなされるガス充填を再現した。そして、水素ガス高圧充填装置ＧＳからの水素ガス充填の過程で口金２０と口金３０の周辺で発生する音をマイクロホンＭで集音して、騒音測定装置ＮＳにて測定した。図５はアルマイト処理層４０の性状が相違するサンプルＳ１〜Ｓ７ごとの静寂性の試験結果を静摩擦係数と対応付けて示すグラフである。

図５に示す測定結果は、高圧ガスタンク１００として製造した後のサンプルＳ１〜Ｓ７のそれぞれに対して数回程度の水素ガスの高圧満充填を繰り返した際の騒音結果であり、静摩擦係数が１．７を超えるサンプルＳ３〜Ｓ７では、静寂性が不良とされる騒音レベル（４０ｄｂ）を大きく超えた８０ｄｂ以上の騒音を発生させた。この騒音は、アルマイト処理層４０を形成することなく製造した高圧ガスタンクが発する１００ｄｂ以上の甲高い金属衝撃音に比べると小さいものの、例えばタンク搭載車両の乗員に違和感を与えかねない騒音レベルとなる。

高圧満充填に伴う異音は、以下に記す、スティックスリップ現象に起因して発生すると言える。高圧ガスタンク１００への高圧充填の過程において、ガス圧による拡張力は、口金２０と口金３０をタンク軸方向に沿って移動するよう作用し、これら口金を被覆する繊維強化樹脂層１６については、これをタンク軸から遠ざかるよう拡張させる。このため、口金装着箇所での摩擦低減が不足していると、上記のように口金に作用する力と繊維強化樹脂層１６を拡張させる力が口金装着箇所での摩擦力に勝った際に、口金と繊維強化樹脂層１６との間で滑りが起きる。繊維強化樹脂層１６それ自体は、樹脂にて補強されている故に、その形状を維持しようとするので、上記の滑りはごく僅かで治まるものの、ガス圧の上昇に伴い拡張力が大きくなると、再び滑りとその停止とが繰り返される。よって、滑りとその停止の繰り返しにより、口金と繊維強化樹脂層１６との間でスティックスリップ現象が起き得る。そして、このスティックスリップ現象により、水素ガスの高圧充填の過程で異音が発生する。つまり、アルマイト処理層４０の硬度と表面粗さとで規定される静摩擦係数が１．７を超えるサンプルＳ３〜Ｓ７では、摩擦係数が十分に小さくないので、水素ガスの高圧充填の過程でスティックスリップ現象が起きて異音が発生する。

これに対し、静摩擦係数が１．７以下のサンプルＳ１〜Ｓ２では、異音の発生は観察されなかった。よって、高圧満充填の過程においてタンク内のガス圧の上昇に伴う拡張力が働いても、低摩擦化をもたらすアルマイト処理層４０の存在により、繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃと口金２０の口金フランジ２１或いは口金３０の口金フランジ３１との間の摩擦係数が小さくなって、口金側部位１６ｃと口金フランジ２１或いは口金フランジ３１との間で円滑に滑りが起こり、スティックスリップ現象が発生しなかったと推考される。これらのことから、図５に示すように、口金フランジ２１或いは口金フランジ３１を被覆する口金側部位１６ｃとの間の摩擦係数を、アルマイト処理層４０にて０．１７以下と極小さくすることで、口金フランジ２１或いは口金フランジ３１とこれを被覆する口金側部位１６ｃとの間において、スティックスリップ現象の発生を抑制できる。この結果、本実施形態の高圧ガスタンク１００によれば、水素ガスの高圧充填の過程における異音の発生を抑制できる。また、アルマイト処理を経たアルマイト処理層４０の形成という簡便な手法で、異音発生を抑制でき、低コスト化を図ることができる。

高圧ガスタンク１００への水素ガスの高圧満充填は、タンク耐用期間において数十回以上は、繰り返され、その都度に起きる口金側部位１６ｃと口金フランジ２１或いは口金フランジ３１との滑りが起きてアルマイト処理層４０の剥離が想定される。ところが、こうした剥離は、アルマイト処理層４０の硬度を高めること、具体的にはアルマイト処理条件の調整により抑制できる。つまり、アルマイト処理層４０の硬度を高めることで、タンク耐用期間における高圧満充填が繰り返されても、摩擦係数の増大を抑制して、異音の発生を継続的に抑制できる。

次に、静摩擦係数が１．７以下となるアルマイト処理層４０を口金２０と口金３０に形成する際の制御手法について説明する。図６はサンプルＳ１〜Ｓ７ごとのアルマイト処理層４０における硬度と表面粗さとの関係を静寂性の試験結果を合わせて示す説明図である。図示するように、静寂性不良（ＮＧ）とされたサンプルＳ３〜Ｓ７と、静寂性良好（ＯＫ）とされたサンプルＳ１〜Ｓ２とを、硬度を変数とする表面粗さの１次の関数ｆにて区画できる。表面粗さを硬度（Ｈｖ）で規定するこの関数ｆは、図５の縦横数値から、その傾きｋは、０．０２（＝（２．７５−０．７５）／（４２０−３２０））となり、ｆ＝０．０２・Ｈｖ＋ｂと表される。この関数式に、図５において対となる表面粗さと硬度を代入すると、ｂ＝−５．４となる。関数ｆで得られた表面粗さは、アルマイト処理層４０のものであることから、当然に自然数となる。よって、アルマイト処理層４０の形成に当たり、その硬度（Ｈｖ）が２７０以上となるように、アルマイト処理を制御すればよい。つまり、アルマイト処理層４０の硬度Ｈｖと表面粗さＲｚが上記の関数ｆの軌跡より下方領域に収まるようにアルマイト処理条件を調整することで、アルマイト処理層４０の摩擦係数を０．１７以下とできる。このことから、本実施形態の高圧ガスタンク１００によれば、水素ガスの高圧充填の過程における異音の発生を簡便に抑制できる。

この場合、口金２０と口金３０とについて形成済みのアルマイト処理層４０において、表面粗さが関数ｆの軌跡より上方領域にあれば、砥石や研磨材等にてアルマイト処理層４０の表面粗さを小さくし、関数ｆの軌跡より下方領域に収まるようにしてもよい。

また、図６に示すように、アルマイト処理層４０の硬度（ヴィッカース硬度）Ｈｖが３４０〜３８０の範囲であると、当該範囲には、異音の発生を起こさないサンプルＳ１〜Ｓ２が含まれる。そして、アルマイト処理層４０の硬度Ｈｖが３４０〜３８０の範囲であれば、表面粗さは、上記の関数ｆの軌跡より下方領域に収まる細かい側の粗さとなり、摩擦係数についても小さくできる。このため、口金２０或いは口金３０が口金側部位１６ｃで被覆されるフランジ２１、口金フランジ３１と口金側部位１６ｃとの間において摩擦力が局所的に高まることが防止でき、これを通して、水素ガスの高圧充填の過程における異音の発生をより確実に抑制できる。

本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、或いは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

上記の実施形態では、口金２０の口金フランジ２１の外表から口金本体２２の外表に掛けての口金被覆領域Ｇｒに亘ってアルマイト処理層４０を形成したが、次のようにしてもよい。水素ガスの高圧満充填に伴う拡張力は、繊維強化樹脂層１６の口金側部位１６ｃについては、当該部位をライナー軸線ＣＸから遠ざかるよう作用する。よって、口金被覆領域Ｇｒのうちで、と口金フランジ２１或いは口金フランジ３１との間で円滑に滑りが起こり、口金本体２２の外表では、口金側部位１６ｃの口金側の先端部位が本体外表から離れようとする。このため、口金本体２２の外表の範囲では、当該外表に沿った口金側部位１６ｃの滑りという現象は、口金フランジ２１の外表に比べればさほど起きない。こうしたことから、アルマイト処理層４０については、口金２０の口金フランジ２１の外表から口金本体２２の外表に掛けての口金被覆領域Ｇｒのうち、少なくとも口金フランジ２１の外表領域に形成されればよい。

また、アルマイト処理により形成したアルマイト処理層４０の表面に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン：polytetrafluoroethylene, )や、ＭｏＳ₂（二酸化モリブデン）といた被膜を形成して、表面粗さを調整しても良い。

１０…ライナー
１１…シリンダー部
１２…ドーム部
１２ａ…陥没台座部
１２ｂ…貫通孔
１６…繊維強化樹脂層
１６ｃ…口金側部位
２０…口金
２１…口金フランジ
２２…口金本体
２３…凸部
２４…バルブ接続孔
２６…Ｏリング
３０…口金
３１…口金フランジ
３２…口金本体
３３…凸部
３４…バルブ接続孔
３６…Ｏリング
４０…アルマイト処理層
１００…高圧ガスタンク
ＣＸ…ライナー軸線
Ｇｒ…口金被覆領域
ｆ…関数
ＥＣＦ…カーボン繊維
ＥＰ…エポキシ樹脂
ＧＳ…水素ガス高圧充填装置
ＮＳ…騒音測定装置
Ｍ…マイクロホン

Claims

高圧ガスタンクであって、
両端にドーム部を有するライナーと、
フランジ部と該フランジ部から突出した突出部とを有し、前記フランジが前記ドーム部で支えられた状態で前記突出部をタンク外側まで延ばす口金と、
前記ライナーの外表全域を被覆すると共に、前記口金の前記フランジ部についても被覆する被覆部とを備え、
前記口金は、前記被覆部にて被覆される前記フランジ部の表面にアルマイト処理を経て形成された金属酸化皮膜層を備え、
該金属酸化皮膜層を介在させた前記フランジ部と前記被覆部との間の摩擦係数は、０．１７以下とされている
高圧ガスタンク。
前記金属酸化皮膜層は、その皮膜硬さＨｖがヴィッカース硬度で２７０以上となるように前記アルマイト処理にて形成され、前記金属酸化皮膜層の被膜表面粗さＲｚは０＜Ｒｚ＜０．０２Ｈｖ−５．４を満たす粗さとされている請求項１に記載の高圧ガスタンク。
前記皮膜硬さＨｖがヴィッカース硬度で３４０〜３８０の範囲とされている請求項２に記載の高圧ガスタンク。