JP2018128116A5 - - Google Patents

Description

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。本発明の一形態によれば、ガスタンクが提供される。このガスタンクは、中空円筒形状のライナと、前記ライナの外側に形成されている、樹脂が含浸した繊維束を有する繊維強化樹脂層と、を備える。前記繊維強化樹脂層は、前記ライナの外周に形成され、第１繊維束を含む第１層と、前記第１層の外側に形成され、第２繊維束を含む第２層と、を有し、前記第２層は、前記ライナの中心軸と平行な方向において前記第２繊維束の隣接する一部同士が互いに重なるように巻かれており、前記第２層の前記第２繊維束の一部同士が互いに重なる重なり部分は、前記第１層に入り込んでいる。樹脂を加熱硬化するときには、一旦樹脂が軟化し、その後硬化する。この形態によれば、第２繊維束が重なっている重なり部分は、重なっていない部分よりも繊維が多いため、樹脂が軟化したときに、樹脂がガスタンクの表面に向かってしみ出し難い。そのため、第２層の樹脂が重なっている部分において、第２層の外側の樹脂が薄くなる。その後、ガスタンクの膨張試験時にガスをガスタンクに充填すると、この樹脂が薄い部分でヒビ割れが生じ、このヒビ割れからガスが放出される。その結果、ガス溜まり部が生じにくい。したがって、ライナと第１層との間に通路を形成する工程が不要であり、より簡単にガス溜まり部の形成を抑制できる。また、ガス溜まり部の破裂による異音が発生し難く、見栄えも悪くならない。

Claims (17)

1. ガスタンクであって、
   中空円筒形状のライナと、
   前記ライナの外側に形成されている、樹脂が含浸した繊維束を有する繊維強化樹脂層と、
   を備え、
   前記繊維強化樹脂層は、
   前記ライナの外周に形成され、第１繊維束を含む第１層と、
   前記第１層の外側に形成され、第２繊維束を含む第２層と、
   を有し、
   前記第２層は、前記ライナの中心軸と平行な方向において前記第２繊維束の隣接する一部同士が互いに重なるように巻かれており、
   前記第２層の前記第２繊維束の一部同士が互いに重なる重なり部分は、前記第１層に入り込んでいる、
   ガスタンク。
2. 請求項１に記載のガスタンクであって、
   前記第１層は、複数の層を含み、
   前記複数の層のうちの少なくとも１層は、前記第１繊維束の隣接する一部同士が離間して巻かれている層を含む、
   ガスタンク。
3. 請求項２に記載のガスタンクであって、
   前記第１層は、
   前記ライナ側の内層と、
   前記内層よりも外側の外層と、
   を含み、
   前記外層は、前記第１繊維束の隣接する一部同士が離間して巻かれている層を含む、
   ガスタンク。
4. 請求項１に記載のガスタンクであって、
   前記第１層は、
   前記ライナ側の内層と、
   前記内層よりも外側の外層と、
   を含む複数の層を有し、
   前記外層は、前記第１繊維束における樹脂の体積割合が前記内層における前記第１繊維束における前記樹脂の体積割合よりも大きい層を含む、
   ガスタンク。
5. 請求項３または４に記載のガスタンクであって、
   前記外層は、前記第１繊維束がヘリカル巻きされたヘリカル層を含む、ガスタンク。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のガスタンクにおいて、
   前記第１繊維束は、炭素繊維で形成された繊維束であり、
   前記第２繊維束は、ガラス繊維で形成された繊維束である、
   ガスタンク。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のガスタンクであって、さらに、
   前記第１層と前記第２層との間の一部にラベル）を有し、
   前記第２層の前記第２繊維束の隣接する一部同士が互いに重なるラップ率は、前記ラベルの上におけるラップ率が、前記ラベルの上以外におけるラップ率よりも大きい、ガスタンク。
8. ガスタンクの製造方法であって、
   （ａ）中空円筒形状のライナを準備する工程と、
   （ｂ）前記ライナに樹脂が含浸された第１繊維束を巻き付けて第１層を形成する工程と、
   （ｃ）前記第１繊維束が巻き付けられた前記ライナに、樹脂が含浸された第２繊維束を、前記ライナの中心軸と平行な方向において前記第２繊維束の一部同士が互いに重なるように巻き付けて第２層を形成する工程と、
   （ｄ）前記第２繊維束の一部同士が互いに重なる重なり部分を前記第１層に入り込ませる工程と、
   （ｅ）前記樹脂を硬化させる工程と、
   を備える、ガスタンクの製造方法。
9. 請求項８に記載のガスタンクの製造方法において、
   前記第１層は、複数の層を含んでおり、
   前記工程（ｂ）は、前記複数の層のうちの少なくとも１層について、前記第１繊維束の隣接する一部同士が離間するように隙間を空けて前記第１繊維束を巻き付ける工程を含む、
   ガスタンクの製造方法。
10. 請求項９に記載のガスタンクの製造方法において、
    前記工程（ｂ）は、
    （ｂ−１）前記ライナ側の内層を形成する工程と、
    （ｂ−２）前記内層の外側に外層を形成する工程と、
    を含み、
    前記工程（ｂ−２）において、前記第１繊維束の隣接する一部同士が離間するように前記隙間を空けて前記第１繊維束を巻く、
    ガスタンクの製造方法。
11. 請求項８に記載のガスタンクの製造方法において、
    前記工程（ｂ）は、
    （ｂ−１）前記ライナ側の内層を形成する工程と、
    （ｂ−２）前記内層の外側に外層を形成する工程と、
    を含み、
    前記工程（ｂ−２）は、前記第１繊維束における前記樹脂の体積割合が前記内層における前記第１繊維束における前記樹脂の体積割合よりも大きい層を形成する工程を含む、
    ガスタンクの製造方法。
12. 請求項８に記載のガスタンクの製造方法において、
    前記工程（ｂ）は、
    （ｂ−１）前記ライナ側の内層を形成する工程と、
    （ｂ−２）前記内層の外側に外層を形成する工程と、
    を含み、
    前記工程（ｂ−２）は、前記工程（ｂ−１）における前記第１繊維束の張力よりも小さな張力で前記第１繊維束を巻く工程を含む、
    ガスタンクの製造方法。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載のガスタンクの製造方法において、
    前記工程（ｂ−２）では、前記第１繊維束をヘリカル巻きするヘリカル層を形成する工程を含む、
    ガスタンクの製造方法。
14. 請求項８〜１３のいずれか一項に記載のガスタンクの製造方法において、
    前記第１繊維束は、炭素繊維で形成された繊維束であり、
    前記第２繊維束は、ガラス繊維で形成された繊維束である、
    ガスタンクの製造方法。
15. 請求項８〜１４のいずれか一項に記載のガスタンクの製造方法であって、
    前記工程（ｂ）と前記工程（ｃ）との間に、前記第１層の一部にラベルを貼り付ける工程を有し、
    前記工程（ｃ）において、前記第２層の前記第２繊維束の隣接する一部同士が互いに重なるラップ率について、前記ラベルの上におけるラップ率を前記ラベルの上以外におけるラップ率よりも大きくなるように前記第２繊維束を巻く、ガスタンクの製造方法。
16. 請求項８〜１５のいずれか一項に記載のガスタンクの製造方法であって、
    前記工程（ｄ）は、前記第２繊維束が巻かれた前記ライナを硬化装置の収納部に入れて、前記樹脂の軟化温度まで加熱し、前記収納部の内面で前記第２層の表面を押さえて前記第２繊維束の一部同士が互いに重なる重なり部分を前記第１層に入り込ませる工程を含む、
    ガスタンクの製造方法。
17. 請求項８〜１５のいずれか一項に記載のガスタンクの製造方法であって、
    前記工程（ｄ）は、前記第２層の表面を加熱しながら平坦化治具で押さえることにより、前記第２繊維束の一部同士が互いに重なる重なり部分を前記第１層に入り込ませる工程を含む、
    ガスタンクの製造方法。