JP2022028156A - High pressure tank - Google Patents

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JP2022028156A
JP2022028156A JP2020131374A JP2020131374A JP2022028156A JP 2022028156 A JP2022028156 A JP 2022028156A JP 2020131374 A JP2020131374 A JP 2020131374A JP 2020131374 A JP2020131374 A JP 2020131374A JP 2022028156 A JP2022028156 A JP 2022028156A
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pipe portion
dome
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straight pipe
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剛司 片野
Koji Katano
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Abstract

To provide a high pressure tank which is manufactured with a pipe part and a dome part formed separately and joined together, for achieving higher strength of a liner.SOLUTION: The high pressure tank includes a fiber reinforced resin pipe part having a first straight pipe portion and two first enlarged portions connected to both ends of the first straight pipe portion and each having an inner diameter gradually enlarged as being apart from both ends, and formed with fibers wound in a first direction, two semispherical dome parts opened at their ends, the two fiber reinforced resin dome parts being arranged so that the first enlarged portions are located inside the ends and formed with fibers wound in a second direction different from the first direction, and a liner arranged inside a joint body having the pipe part and the two dome parts joined together, the liner having a second straight pipe portion arranged inside the first straight pipe portion, and two second enlarged portions each having an outer diameter gradually enlarged as being apart from both ends of the first straight pipe portion and thicker than the second straight pipe portion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、高圧タンクに関する。 The present disclosure relates to a high pressure tank.

特許文献１には、フィラメントワインディング法を用いて、ライナの外表面に熱硬化性樹脂が含浸された繊維を巻き付けて繊維強化樹脂層（以下、補強層ともいう）を形成する高圧タンクの製造方法が記載されている。 Patent Document 1 describes a method for manufacturing a high-pressure tank in which a fiber reinforced resin layer (hereinafter, also referred to as a reinforcing layer) is formed by winding a fiber impregnated with a thermosetting resin around the outer surface of a liner using a filament winding method. Is described.

特開２０１２－１４９７３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-149739

本開示の発明者らは、従来の方法に代わり、別個に形成されたパイプ部とドーム部とを接合した接合体の外表面に、ヘリカル層を形成して補強層を形成して高圧タンクを製造する方法を新たに考案した。この新たな製造方法において、パイプ部における繊維の巻回方向と、ドーム部における繊維の巻回方向とが異なる場合がある。この場合、ライナのうち、パイプ部とドーム部との境界部分に応力が集中することで、境界部分の歪が大きくなる場合がある。 Instead of the conventional method, the inventors of the present disclosure form a helical layer to form a reinforcing layer on the outer surface of a joint formed by joining a separately formed pipe portion and a dome portion to form a high-pressure tank. We devised a new manufacturing method. In this new manufacturing method, the winding direction of the fiber in the pipe portion and the winding direction of the fiber in the dome portion may be different. In this case, stress is concentrated on the boundary portion between the pipe portion and the dome portion of the liner, which may increase the distortion of the boundary portion.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in the following forms.

（１）本開示の一形態によれば、高圧タンクが提供される。この高圧タンクは、第１直管部と、前記第１直管部の両端にそれぞれ接続され、前記両端から離れるほど内径が拡大する２つの第１拡大部と、を有し、第１方向に繊維が巻回されて形成される繊維強化樹脂製のパイプ部と、端部が開口された半球面形状の２つのドーム部であって、前記端部の内側に前記２つの第１拡大部のそれぞれが位置するように配置される、繊維が前記第１方向とは異なる第２方向に巻回されて形成される繊維強化樹脂製の２つのドーム部と、前記パイプ部と、前記２つのドーム部とが接合された接合体の内側に配置されるライナと、備え、前記ライナは、前記第１直管部の内側に配置される第２直管部と、前記第２直管部の両端にそれぞれ接続され、前記２つの第１拡大部の内側に配置される２つの第２拡大部であって、前記第１直管部の両端から遠ざかるほど外径が拡大し、前記第２直管部よりも厚肉である、２つの第２拡大部と、を有する。この形態によれば、パイプ部とドーム部とは、繊維の巻回方向が互いに異なるため、例えば、高圧タンクの内圧により変形する場合、互いの変位量は異なる。ここで、ライナには、パイプ部とドーム部との境界部分に、厚肉である第２拡大部が形成されているため、ライナの、パイプ部とドーム部との境界部分にかかる応力を分散することができ、歪を軽減することができる。
本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、上記形態の他に、例えば高圧タンクの製造方法等の形態で実現することができる。 (1) According to one embodiment of the present disclosure, a high pressure tank is provided. This high-pressure tank has a first straight pipe portion and two first expansion portions connected to both ends of the first straight pipe portion and whose inner diameter increases as the distance from both ends increases, and has two first expansion portions in the first direction. A pipe portion made of a fiber-reinforced resin formed by winding fibers and two hemispherical dome portions having an open end, and the two first enlarged portions inside the end portion. Two dome portions made of fiber-reinforced resin, the pipe portion, and the two dome portions formed by winding fibers in a second direction different from the first direction, which are arranged so as to be positioned with each other. The liner is provided inside the joint body to which the portions are joined, and the liner includes a second straight pipe portion arranged inside the first straight pipe portion and both ends of the second straight pipe portion. The two second expansion portions are connected to each other and arranged inside the two first expansion portions, and the outer diameter increases as the distance from both ends of the first straight pipe portion increases. It has two second enlarged portions, which are thicker than the portions. According to this form, since the winding direction of the fiber is different between the pipe portion and the dome portion, for example, when the pipe portion and the dome portion are deformed by the internal pressure of the high pressure tank, the displacement amounts of the fibers are different from each other. Here, since the liner has a thick second enlarged portion formed at the boundary portion between the pipe portion and the dome portion, the stress applied to the boundary portion between the pipe portion and the dome portion of the liner is dispersed. And the distortion can be reduced.
The present disclosure can be realized in various forms, and in addition to the above-mentioned forms, it can be realized in, for example, a method for manufacturing a high-pressure tank.

高圧タンクの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the high pressure tank. 第１実施形態に係る高圧タンクの製造工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing process of the high pressure tank which concerns on 1st Embodiment. パイプ部が形成される工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming a pipe part. ドーム部が形成される工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming a dome part. ヘリカル層が形成される工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of forming a helical layer. 第２実施形態に係る高圧タンクの製造工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing process of the high pressure tank which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る高圧タンクの製造工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing process of the high pressure tank which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係る分割されたライナの形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape of the divided liner which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係るパイプ部にライナ中央部が取り付けられる工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the process of attaching the liner central part to the pipe part which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係るライナ一端部およびライナ他端部が取り付けられる工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the process of attaching a liner one end portion and a liner other end portion which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態に係るドーム部が取り付けられる工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the process of attaching the dome part which concerns on 3rd Embodiment.

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．高圧タンクの構成：
図１は、高圧タンク１００の概略構成を示す断面図である。高圧タンク１００は、例えば、燃料電池車両に搭載され、燃料電池に供給される燃料ガスを貯留するために用いられる。以下の説明において、高圧タンク１００の中心軸ＡＸ方向を軸方向と称する。また、高圧タンク１００の軸方向にて、後述する口金１０が取り付けられている方を一端方向、一端方向の逆方向を他端方向と称する。 A. First Embodiment:
A1. High pressure tank configuration:
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the high pressure tank 100. The high-pressure tank 100 is mounted on a fuel cell vehicle, for example, and is used to store fuel gas supplied to the fuel cell. In the following description, the central axis AX direction of the high pressure tank 100 is referred to as an axial direction. Further, in the axial direction of the high-pressure tank 100, the side to which the base 10 described later is attached is referred to as one end direction, and the direction opposite to the one end direction is referred to as the other end direction.

高圧タンク１００は、口金１０と、ライナ２０と、補強層３０とを備える。口金１０、ライナ２０、および補強層３０の中心軸は、高圧タンク１００の中心軸ＡＸと同じである。高圧タンク１００は、円筒部１００ａと、第１タンク端部１００ｂと、第２タンク端部１００ｃとを有する。円筒部１００ａは、略円筒状の形状を有する。第１タンク端部１００ｂおよび第２タンク端部１００ｃは、円筒部１００ａの両端部の各々に設けられており、軸方向端部に向かって縮径された形状を有する。第１タンク端部１００ｂは開口されており、開口には、口金１０が取付けられている。口金１０は、例えばアルミニウムなどの金属製である。口金１０は、ライナ２０の内部空間を外部と連通させるために、略円筒の形状を有する。例えば、燃料電池車両に搭載される場合には、口金１０に、図示しないバルブが取り付けられる。 The high-pressure tank 100 includes a base 10, a liner 20, and a reinforcing layer 30. The central axis of the base 10, the liner 20, and the reinforcing layer 30 is the same as the central axis AX of the high-pressure tank 100. The high-pressure tank 100 has a cylindrical portion 100a, a first tank end portion 100b, and a second tank end portion 100c. The cylindrical portion 100a has a substantially cylindrical shape. The first tank end portion 100b and the second tank end portion 100c are provided at both ends of the cylindrical portion 100a, and have a shape whose diameter is reduced toward the axial end portion. The end portion 100b of the first tank is open, and the base 10 is attached to the opening. The base 10 is made of a metal such as aluminum. The base 10 has a substantially cylindrical shape in order to communicate the internal space of the liner 20 with the outside. For example, when mounted on a fuel cell vehicle, a valve (not shown) is attached to the base 10.

補強層３０は、接合体４０と、ヘリカル層５０とを有する。補強層３０は、例えば、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）などの繊維強化樹脂製である。 The reinforcing layer 30 has a bonded body 40 and a helical layer 50. The reinforcing layer 30 is made of a fiber reinforced resin such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), for example.

接合体４０は、パイプ部４１と、第１ドーム部４２と、第２ドーム部４３とを有する。パイプ部４１は、略円筒状の形状を有し、円筒部１００ａに配置されている。パイプ部４１は、第１直管部４１ａと、第１直管部４１ａの両端にそれぞれ接続される２つの第１拡大部４１ｂと、を有する。なお、図１では、第１直管部４１ａと、第１拡大部４１ｂとの境界を破線にて示している。第１直管部４１ａは、厚みが一定の円筒形状である。つまり、第１直管部４１ａの外径および内径は、一定の寸法を有する。第１拡大部４１ｂの外径は、第１直管部４１ａの外径とは略同一であり、第１拡大部４１ｂの内径は、破線にて示される第１直管部４１ａの両端から離れるほど拡大する。詳細には、２つの第１拡大部４１ｂのうち、一端方向側の第１拡大部４１ｂの内径は、第１直管部４１ａの一端から離れるほど拡大し、他端方向側の第１拡大部４１ｂのは、第１直管部４１ａの他端から離れるほど拡大する。 The joint 40 has a pipe portion 41, a first dome portion 42, and a second dome portion 43. The pipe portion 41 has a substantially cylindrical shape and is arranged in the cylindrical portion 100a. The pipe portion 41 has a first straight pipe portion 41a and two first expansion portions 41b connected to both ends of the first straight pipe portion 41a. In FIG. 1, the boundary between the first straight pipe portion 41a and the first enlarged portion 41b is shown by a broken line. The first straight pipe portion 41a has a cylindrical shape having a constant thickness. That is, the outer diameter and the inner diameter of the first straight pipe portion 41a have constant dimensions. The outer diameter of the first enlarged portion 41b is substantially the same as the outer diameter of the first straight pipe portion 41a, and the inner diameter of the first enlarged portion 41b is separated from both ends of the first straight pipe portion 41a shown by the broken line. Expand as much as possible. Specifically, of the two first enlarged portions 41b, the inner diameter of the first enlarged portion 41b on the one end direction side expands as the distance from one end of the first straight pipe portion 41a increases, and the first enlarged portion on the other end direction side. 41b expands toward the other end of the first straight pipe portion 41a.

２つのドーム部としての第１ドーム部４２および第２ドーム部４３は、軸方向端部に向かって縮径された半球面形状を有し、それぞれ、第１タンク端部１００ｂおよび第２タンク端部１００ｃに配置されている。第１ドーム部４２は、端部４２ａが他端方向に向かって開口されている。同様に、第２ドーム部４３は、端部４３ａが一端方向に向かって開口されている。以下の説明において、第１ドーム部４２および第２ドーム部を総称してドーム部４４と記載する場合がある。 The first dome portion 42 and the second dome portion 43 as the two dome portions have a hemispherical shape whose diameter is reduced toward the axial end portion, and the first tank end portion 100b and the second tank end are respectively. It is arranged in the portion 100c. The end portion 42a of the first dome portion 42 is opened toward the other end. Similarly, in the second dome portion 43, the end portion 43a is opened toward one end. In the following description, the first dome portion 42 and the second dome portion may be collectively referred to as a dome portion 44.

接合体４０は、第１ドーム部４２の端部４２ａの内側にパイプ部４１の一方の第１拡大部４１ｂが配置され、第２ドーム部４３の端部４３ａの内側にパイプ部４１の他方の第１拡大部４１ｂが配置されて接合されて形成されている。詳しくは、第１ドーム部４２の開口側の内周面は略平坦に形成されており、第１ドーム部４２の内周面と、パイプ部４１の外周面とが対面して接合されている。このため、接合体４０の内周面のうち、パイプ部４１の内周面と第１ドーム部４２の内周面との境界の部分は凹んでいる。この接合体４０の内周面における凹んでいる部分を凹部４０ａと称する。ヘリカル層５０は、接合体４０を覆って形成されている。 In the joined body 40, one of the first enlarged portions 41b of the pipe portion 41 is arranged inside the end portion 42a of the first dome portion 42, and the other of the pipe portions 41 is arranged inside the end portion 43a of the second dome portion 43. The first enlarged portion 41b is arranged and joined to form a first enlarged portion 41b. Specifically, the inner peripheral surface on the opening side of the first dome portion 42 is formed substantially flat, and the inner peripheral surface of the first dome portion 42 and the outer peripheral surface of the pipe portion 41 are joined facing each other. .. Therefore, of the inner peripheral surfaces of the bonded body 40, the boundary portion between the inner peripheral surface of the pipe portion 41 and the inner peripheral surface of the first dome portion 42 is recessed. The recessed portion on the inner peripheral surface of the bonded body 40 is referred to as a recess 40a. The helical layer 50 is formed so as to cover the bonded body 40.

ライナ２０は、接合体４０の内側に配置されている。ライナ２０は、ガスバリア性を有する、例えばポリアミドなどの樹脂で作製された中空容器である。ライナ２０の材料は、ポリアミドに限られず、他の熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン、エチレン－ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリエスエル等でもよく、エポキシ等の熱硬化性樹脂でもよい。ライナ２０は、第２直管部２０ａと、２つの第２拡大部２０ｂと、２つの縮小部２０ｃとを有する。２つの第２拡大部２０ｂは、第２直管部２０ａの両端にそれぞれ接続されている。２つの縮小部２０ｃは、２つの第２拡大部２０ｂにそれぞれ接続されている。なお、図１では、第２直管部２０ａ、第２拡大部２０ｂ、および縮小部２０ｃの各々の境界を破線にて示している。第２直管部２０ａは、第１直管部４１ａの内側に配置されている。第２直管部２０ａは、厚みが一定の円筒形状である。つまり、第２直管部２０ａの外径および内径は、一定の寸法を有する。 The liner 20 is arranged inside the joint 40. The liner 20 is a hollow container having a gas barrier property and made of a resin such as polyamide. The material of the liner 20 is not limited to polyamide, and other thermoplastic resins such as polyethylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH), polysell, and the like may be used, and thermosetting resins such as epoxy may be used. The liner 20 has a second straight pipe portion 20a, two second expansion portions 20b, and two reduction portions 20c. The two second expansion portions 20b are connected to both ends of the second straight pipe portion 20a, respectively. The two reduction portions 20c are connected to the two second expansion portions 20b, respectively. In FIG. 1, the boundaries of the second straight pipe portion 20a, the second enlarged portion 20b, and the reduced portion 20c are shown by broken lines. The second straight pipe portion 20a is arranged inside the first straight pipe portion 41a. The second straight pipe portion 20a has a cylindrical shape having a constant thickness. That is, the outer diameter and the inner diameter of the second straight pipe portion 20a have constant dimensions.

第２拡大部２０ｂは、第１拡大部４１ｂの内側に配置され、第１拡大部４１ｂの内周面の形状に沿うように、第１直管部４１ａの両端部から遠ざかるほど外径が拡大している。詳細には、２つの第２拡大部２０ｂのうち、一端方向側の第２拡大部２０ｂの外径は、第１直管部４１ａの一端から離れるほど拡大し、他端方向側の第２拡大部２０ｂの外径は、第１直管部４１ａの他端から離れるほど拡大する。縮小部２０ｃは、第２拡大部２０ｂと隣接しており、第１直管部４１ａの両端部から遠ざかるほど、外径が縮小している。第１直管部４１ａの内径と、第２拡大部２０ｂの内径と、縮小部２０ｃの内径とは略同一である。第２拡大部２０ｂと縮小部２０ｃとの形状により、ライナ２０の外周面は、外方に突出している。この第２拡大部２０ｂおよび縮小部２０ｃにより形成される、ライナ２０の外周面における突出している部分を凸部２０ｄと称する。凸部２０ｄは、接合体４０の凹部４０ａと嵌る。また、第２拡大部２０ｂは、第２直管部２０ａよりも厚肉である。 The second enlarged portion 20b is arranged inside the first enlarged portion 41b, and the outer diameter increases as the distance from both ends of the first straight pipe portion 41a follows the shape of the inner peripheral surface of the first enlarged portion 41b. is doing. Specifically, of the two second enlarged portions 20b, the outer diameter of the second enlarged portion 20b on the one end direction side expands toward one end of the first straight pipe portion 41a, and the second enlarged portion on the other end direction side. The outer diameter of the portion 20b increases as the distance from the other end of the first straight pipe portion 41a increases. The reduced portion 20c is adjacent to the second enlarged portion 20b, and the outer diameter is reduced as the distance from both ends of the first straight pipe portion 41a increases. The inner diameter of the first straight pipe portion 41a, the inner diameter of the second enlarged portion 20b, and the inner diameter of the reduced portion 20c are substantially the same. Due to the shape of the second enlarged portion 20b and the reduced portion 20c, the outer peripheral surface of the liner 20 projects outward. The protruding portion on the outer peripheral surface of the liner 20 formed by the second enlarged portion 20b and the reduced portion 20c is referred to as a convex portion 20d. The convex portion 20d fits into the concave portion 40a of the joint body 40. Further, the second enlarged portion 20b is thicker than the second straight pipe portion 20a.

Ａ２．高圧タンクの製造方法：
図２～図５を参照して、高圧タンク１００の製造方法について説明する。図２は、高圧タンク１００の製造工程を説明するフローチャートである。図３は、パイプ部４１が形成される工程を説明する図である。図４は、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が形成される工程を説明する図である。図５は、ヘリカル層５０が形成される工程を説明する図である。 A2. How to make a high pressure tank:
A method for manufacturing the high pressure tank 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the high pressure tank 100. FIG. 3 is a diagram illustrating a process of forming the pipe portion 41. FIG. 4 is a diagram illustrating a process of forming the first dome portion 42 and the second dome portion 43. FIG. 5 is a diagram illustrating a process of forming the helical layer 50.

図２に示す工程Ｐ１０において、パイプ部４１が形成される。詳しくは、図３に示すように、パイプ部４１は、フィラメントワインディング法（以下、ＦＷ法という。）を用いて、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維３００がマンドレル２００に巻き付けられて形成される。以下の説明において、「熱硬化性樹脂を含浸させた炭素繊維３００」を単に「繊維３００」と呼ぶ場合がある。なお、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂に限らず、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、などでもよい。また、繊維材料は、炭素繊維に限らず、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維などでもよい。マンドレル２００は、概ね円筒形状を有し、中央部２０１、第１端部２０２、および第２端部２０３が組み合わされて構成されている。詳しくは、中央部２０１の一端に第１端部２０２が配置され、他端に第２端部２０３が配置されている。パイプ部４１の形状に合わせ、第１端部２０２および第２端部２０３は、端に近づくほど外径が拡大されている形状を有する。繊維３００は、マンドレル２００の中心軸ＡＸに対する角度である配向角度が例えば８０度以上９０度以下となるフープ巻きで巻回される。このように、パイプ部４１は、中心軸ＡＸに対して８０度以上９０度以下の角度である第１方向に繊維３００が巻回されて形成される。 In the step P10 shown in FIG. 2, the pipe portion 41 is formed. Specifically, as shown in FIG. 3, the pipe portion 41 uses a filament winding method (hereinafter referred to as FW method), and the mandrel 200 is a carbon fiber 300 impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy resin, for example. It is formed by being wrapped around. In the following description, "carbon fiber 300 impregnated with thermosetting resin" may be simply referred to as "fiber 300". The thermosetting resin is not limited to the epoxy resin, but may be a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, or the like. Further, the fiber material is not limited to carbon fiber, and may be, for example, glass fiber, aramid fiber, boron fiber or the like. The mandrel 200 has a substantially cylindrical shape, and is composed of a combination of a central portion 201, a first end portion 202, and a second end portion 203. Specifically, the first end portion 202 is arranged at one end of the central portion 201, and the second end portion 203 is arranged at the other end. The first end portion 202 and the second end portion 203 have a shape in which the outer diameter is enlarged toward the end in accordance with the shape of the pipe portion 41. The fiber 300 is wound by a hoop winding having an orientation angle of, for example, 80 degrees or more and 90 degrees or less, which is an angle of the mandrel 200 with respect to the central axis AX. In this way, the pipe portion 41 is formed by winding the fiber 300 in the first direction at an angle of 80 degrees or more and 90 degrees or less with respect to the central axis AX.

繊維３００のマンドレル２００への巻回が終わると、繊維３００に含浸された熱硬化性樹脂が硬化される。一般に、熱硬化性樹脂の粘度は、加熱されると、一時的に下がり、その後、次第に高くなり、最大粘度に達すると、加熱し続けてもほぼ変化しなくなる。発明者らは、最大粘度に達してからも、加熱し続けることにより、例えば、ヤング率などの熱硬化性樹脂の物性が安定することを見出している。ここで、熱硬化性樹脂の物性が安定するまで熱硬化性樹脂を加熱することにより、熱硬化性樹脂を硬化させることを「本硬化」と称し、「本硬化」よりも短い時間で加熱することにより熱硬化性樹脂を硬化させることを「予備硬化」と称する。ここでの熱硬化性樹脂の硬化は、予備硬化でもよく、本硬化でもよい。硬化後、パイプ部４１はマンドレル２００から外される。詳しくは、まず、第１端部２０２および第２端部２０３が、それぞれ、一端方向および他端方向にパイプ部４１に対して移動されることにより、パイプ部４１から外される。その後、中央部２０１が、一端方向または他端方向へパイプ部４１に対して移動されることにより、パイプ部４１から外される。マンドレル２００が軸方向に分割されていることにより、パイプ部４１をマンドレル２００から容易に外すことができる。なお、マンドレル２００の分割数は、３つに限られず、２つでも４つ以上でもよい。 When the winding of the fiber 300 around the mandrel 200 is completed, the thermosetting resin impregnated in the fiber 300 is cured. In general, the viscosity of a thermosetting resin temporarily decreases when heated, then gradually increases, and when the maximum viscosity is reached, it hardly changes even if heating is continued. The inventors have found that the physical properties of a thermosetting resin such as Young's modulus are stabilized by continuing heating even after reaching the maximum viscosity. Here, curing the thermosetting resin by heating the thermosetting resin until the physical properties of the thermosetting resin become stable is called "main curing", and heating is performed in a shorter time than "main curing". Curing the thermosetting resin by this is called "pre-curing". The curing of the thermosetting resin here may be pre-curing or main curing. After curing, the pipe portion 41 is removed from the mandrel 200. Specifically, first, the first end portion 202 and the second end portion 203 are removed from the pipe portion 41 by being moved with respect to the pipe portion 41 in the one end direction and the other end direction, respectively. After that, the central portion 201 is removed from the pipe portion 41 by being moved with respect to the pipe portion 41 in the direction of one end or the direction of the other end. Since the mandrel 200 is divided in the axial direction, the pipe portion 41 can be easily removed from the mandrel 200. The number of divisions of the mandrel 200 is not limited to three, and may be two or four or more.

工程Ｐ２０（図２）において、ＦＷ法を用いて、パイプ部４１の形成に用いられた繊維３００と同様の繊維３００が用いられ、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が形成される。第１ドーム部４２および第２ドーム部４３の形成に用いられる繊維および含浸される樹脂の材料は、パイプ部４１の形成に用いられる材料と同じでもよく、異なっていてもよい。図４に示すように、概ね第１ドーム部４２と第２ドーム部４３とを軸方向に合体させた形状を有するマンドレル２１０が用意される。マンドレル２１０の外周面には、軸方向における略中央に、中心軸ＡＸに向かって凹んだ溝部２１０ａが、周方向に形成されている。マンドレル２１０には、口金１０が取り付けられる。中心軸ＡＸ回りに回転するマンドレル２１０に繊維３００が巻回され、概ね第１ドーム部４２および第２ドーム部４３を軸方向に合体させた形状の成形体４００が形成される。マンドレル２１０の軸方向に対する繊維３００の配向角度は、例えば１５度以上４０度以下である。このように、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３は、中心軸ＡＸに対して１５度以上４０度以下の角度である第２方向に繊維３００が巻回されて形成される。次に、成形体４００が加熱され、繊維３００に含浸された熱硬化性樹脂が硬化させる。この硬化は、予備硬化でもよく、本硬化でもよい。切断前に硬化させることにより、成形体４００を容易に切断することができる。次に、成形体４００は、例えばカッターなどを用いて、溝部２１０ａに沿って切断される。切断により分割された一方の成形体４００が第１ドーム部４２であり、他方の成形体４００が第２ドーム部４３である。 In step P20 (FIG. 2), the same fiber 300 as the fiber 300 used for forming the pipe portion 41 is used by using the FW method, and the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are formed. The material of the fiber and the impregnated resin used for forming the first dome portion 42 and the second dome portion 43 may be the same as or different from the material used for forming the pipe portion 41. As shown in FIG. 4, a mandrel 210 having a shape in which the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are united in the axial direction is prepared. On the outer peripheral surface of the mandrel 210, a groove portion 210a recessed toward the central axis AX is formed in the circumferential direction at substantially the center in the axial direction. A base 10 is attached to the mandrel 210. The fiber 300 is wound around the mandrel 210 that rotates around the central axis AX, and a molded body 400 having a shape in which the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are substantially combined in the axial direction is formed. The orientation angle of the fiber 300 with respect to the axial direction of the mandrel 210 is, for example, 15 degrees or more and 40 degrees or less. In this way, the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are formed by winding the fibers 300 in the second direction at an angle of 15 degrees or more and 40 degrees or less with respect to the central axis AX. Next, the molded body 400 is heated, and the thermosetting resin impregnated in the fiber 300 is cured. This curing may be pre-curing or main curing. By curing before cutting, the molded body 400 can be easily cut. Next, the molded body 400 is cut along the groove 210a using, for example, a cutter. One molded body 400 divided by cutting is the first dome portion 42, and the other molded body 400 is the second dome portion 43.

工程Ｐ３０（図２）において、パイプ部４１に、第１ドーム部４２が接合される。詳しくは、第１ドーム部４２の端部４２ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第１ドーム部４２とパイプ部４１とが嵌め合わされる。その後、パイプ部４１の外周面と、第１ドーム部４２の内周面との間に、例えば、エポキシ樹脂などの接着剤が塗布され、接着される。なお、接着剤として、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３に用いられている樹脂が用いられるとよいが、異なる材料を有する接着剤が用いられてもよい。 In step P30 (FIG. 2), the first dome portion 42 is joined to the pipe portion 41. Specifically, the first dome portion 42 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 42a of the first dome portion 42. After that, an adhesive such as an epoxy resin is applied and adhered between the outer peripheral surface of the pipe portion 41 and the inner peripheral surface of the first dome portion 42. As the adhesive, the resin used for the first dome portion 42 and the second dome portion 43 may be used, but an adhesive having different materials may be used.

工程Ｐ４０において、例えば、ブロー成型あるいは、射出成形などにより、ライナ２０が形成される。工程Ｐ４０において形成されるライナ２０の大きさは、完成後の高圧タンク１００におけるライナ２０の大きさよりも小さい。ライナ２０は、凸部２０ｄを有するため、ライナ２０の最大外径は、パイプ部４１の最小内径よりも大きい。このため、ライナ２０の大きさが、完成後におけるライナ２０の大きさであると、次の工程Ｐ５０において、第１ドーム部４２が接合されたパイプ部４１にライナ２０を挿入することができなくなるためである。 In step P40, the liner 20 is formed by, for example, blow molding or injection molding. The size of the liner 20 formed in the step P40 is smaller than the size of the liner 20 in the high-pressure tank 100 after completion. Since the liner 20 has the convex portion 20d, the maximum outer diameter of the liner 20 is larger than the minimum inner diameter of the pipe portion 41. Therefore, if the size of the liner 20 is the size of the liner 20 after completion, the liner 20 cannot be inserted into the pipe portion 41 to which the first dome portion 42 is joined in the next step P50. Because.

工程Ｐ５０において、第１ドーム部４２が接合されたパイプ部４１にライナ２０が挿入される。工程Ｐ６０において、第１ドーム部４２が接合されたパイプ部４１に第２ドーム部４３が接合される。詳しくは、工程Ｐ３０と同様に、第２ドーム部４３の端部４３ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第２ドーム部４３とパイプ部４１とが嵌め合わされる。その後、パイプ部４１の外周面と、第２ドーム部４３の内周面との間に、接着剤が塗布され、接着される。これにより、接合体４０が完成する。 In step P50, the liner 20 is inserted into the pipe portion 41 to which the first dome portion 42 is joined. In step P60, the second dome portion 43 is joined to the pipe portion 41 to which the first dome portion 42 is joined. Specifically, as in step P30, the second dome portion 43 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 43a of the second dome portion 43. After that, an adhesive is applied and adhered between the outer peripheral surface of the pipe portion 41 and the inner peripheral surface of the second dome portion 43. As a result, the bonded body 40 is completed.

工程Ｐ７０において、例えば加熱により低粘度にされたライナ２０に圧縮空気が吹き込まれることにより、接合体４０の内周面に沿ってライナ２０が膨張され、冷却されることにより固化される。 In step P70, for example, compressed air is blown into the liner 20 whose viscosity has been reduced by heating, so that the liner 20 is expanded along the inner peripheral surface of the bonded body 40 and is cooled to be solidified.

形成されたライナ２０は、図１に示すように、パイプ部４１の第１拡大部４１ｂの内側に第２拡大部２０ｂが配置される。ここで、パイプ部４１は、第１方向に繊維３００が巻回されて形成され、ドーム部４４は、第１方向とは異なる第２方向に繊維３００が巻回されて形成されている。パイプ部４１の繊維３００の巻回方向と、ドーム部４４の繊維３００の巻回方向とは異なるため、例えば、高圧タンク１００に高圧ガスが充填された際の内圧などにより、接合体４０が変形する場合、パイプ部４１の変位量と、ドーム部４４の変位量とは互いに異なる。ここで、凸部２０ｄに含まれる第２拡大部２０ｂの厚さは、第２直管部２０ａの厚さよりも厚いため、第２直管部２０ａと同じ厚さで形成されている場合よりも、接合体４０の変形に起因する応力を分散することができ、歪を軽減し、ライナ２０の強度を向上させることができる。 As shown in FIG. 1, in the formed liner 20, the second enlarged portion 20b is arranged inside the first enlarged portion 41b of the pipe portion 41. Here, the pipe portion 41 is formed by winding the fiber 300 in the first direction, and the dome portion 44 is formed by winding the fiber 300 in a second direction different from the first direction. Since the winding direction of the fiber 300 of the pipe portion 41 is different from the winding direction of the fiber 300 of the dome portion 44, the bonded body 40 is deformed due to, for example, the internal pressure when the high pressure tank 100 is filled with the high pressure gas. In this case, the displacement amount of the pipe portion 41 and the displacement amount of the dome portion 44 are different from each other. Here, since the thickness of the second enlarged portion 20b included in the convex portion 20d is thicker than the thickness of the second straight pipe portion 20a, it is larger than the case where it is formed with the same thickness as the second straight pipe portion 20a. The stress caused by the deformation of the bonded body 40 can be dispersed, the strain can be reduced, and the strength of the liner 20 can be improved.

ところで、高圧タンク１００の内部の温度が低下すると、ライナ２０の線膨張係数は、接合体４０の線膨張係数よりも大きいため、接合体４０の収縮量よりも、ライナ２０の収縮量は大きくなる。このため、接合体４０とライナ２０との間に隙間が生じる。隙間が生じていない場合には、ライナ２０は、接合体４０から、内圧に対する抗力を受けるため、ライナ２０の応力は軽減される。対して、隙間が生じている場合には、ライナ２０は、接合体４０から抗力を受けることはできず、応力は軽減されないため、ライナ２０に過度に応力がかかるおそれがある。本実施形態では、第２拡大部２０ｂは、第２直管部２０ａの外周面に対して外方に張り出しているため、ライナ２０の収縮時に第２拡大部２０ｂは、第１拡大部４１ｂに当接し、ライナ２０の軸方向における収縮が制限される。収縮しようとするライナ２０の２つの第２拡大部２０ｂの間に、パイプ部４１が楔の様に食い込むため、ライナ２０の収縮を抑制し、ライナ２０と接合体４０との隙間の増大を抑制することができる。ライナ２０と接合体４０とに隙間が生じることにより、ライナ２０に過度に応力がかかることを抑制することができる。 By the way, when the temperature inside the high-pressure tank 100 decreases, the linear expansion coefficient of the liner 20 is larger than the linear expansion coefficient of the bonded body 40, so that the contraction amount of the liner 20 becomes larger than the contraction amount of the bonded body 40. .. Therefore, a gap is created between the bonded body 40 and the liner 20. When there is no gap, the liner 20 receives a drag force against the internal pressure from the joint 40, so that the stress of the liner 20 is reduced. On the other hand, when a gap is formed, the liner 20 cannot receive drag from the joint 40 and the stress is not reduced, so that the liner 20 may be excessively stressed. In the present embodiment, since the second enlarged portion 20b projects outward with respect to the outer peripheral surface of the second straight pipe portion 20a, the second enlarged portion 20b becomes the first enlarged portion 41b when the liner 20 contracts. It abuts and the axial contraction of the liner 20 is limited. Since the pipe portion 41 bites into the space between the two second enlarged portions 20b of the liner 20 to be contracted like a wedge, the contraction of the liner 20 is suppressed and the increase of the gap between the liner 20 and the joint 40 is suppressed. can do. By creating a gap between the liner 20 and the bonded body 40, it is possible to prevent excessive stress from being applied to the liner 20.

工程Ｐ８０（図２）において、パイプ部４１の形成に用いられた繊維３００と同様の繊維３００が用いられ、接合体４０の外周面にヘリカル層５０が形成される。ヘリカル層５０の形成に用いられる繊維および含浸される樹脂の材料は、パイプ部４１の形成に用いられる材料と同じでもよく、異なっていてもよい。図５の左図に示されるように、接合体４０は、例えば軸方向が鉛直方向となるように設置される。接合体４０の上方の端部付近に、複数の巻出部２０５が、周方向に等間隔で接合体４０の周囲を取り囲んで配置される。巻出部２０５は、繊維３００を下方へ向かって送り出す。繊維３００の端部には、保持部材２０６が取り付けられている。複数の巻出部２０５により、保持部材２０６が接合体４０よりも下方に位置するまで繊維３００が送り出される。次に、図５の右図に示されるように、複数の巻出部２０５と、複数の保持部材２０６とは中心軸ＡＸ回りに、それぞれ回転される。ここで、複数の巻出部２０５の回転方向と、複数の保持部材２０６の回転方向とは、互いに逆向きとされる。例えば、上方から視て、複数の巻出部２０５が時計回りに回転される場合には、複数の保持部材２０６は反時計回りに回転される。これにより、繊維３００は、ねじられる。回転が進むほど、繊維３００は、接合体４０の外周に近づき、接合体４０の外周沿って隙間なく配置される。中心軸ＡＸに対する繊維３００の角度である配向角度は、例えば０度より大きく、４５度より小さい範囲であり、例えば、２０度以下である。繊維３００は、樹脂の粘着力により動きが拘束される。その後、接合体４０を覆っていない繊維３００の余分な部分が切断され、ヘリカル層５０の１層目が形成される。 In step P80 (FIG. 2), the same fiber 300 as the fiber 300 used for forming the pipe portion 41 is used, and the helical layer 50 is formed on the outer peripheral surface of the bonded body 40. The material of the fiber and the impregnated resin used for forming the helical layer 50 may be the same as or different from the material used for forming the pipe portion 41. As shown in the left figure of FIG. 5, the joint 40 is installed so that, for example, the axial direction is the vertical direction. A plurality of unwinding portions 205 are arranged in the vicinity of the upper end portion of the joint body 40 so as to surround the periphery of the joint body 40 at equal intervals in the circumferential direction. The unwinding portion 205 feeds out the fiber 300 downward. A holding member 206 is attached to the end of the fiber 300. The plurality of unwinding portions 205 feed out the fibers 300 until the holding member 206 is located below the bonded body 40. Next, as shown in the right figure of FIG. 5, the plurality of unwinding portions 205 and the plurality of holding members 206 are rotated around the central axis AX, respectively. Here, the rotation directions of the plurality of unwinding portions 205 and the rotation directions of the plurality of holding members 206 are opposite to each other. For example, when the plurality of unwinding portions 205 are rotated clockwise when viewed from above, the plurality of holding members 206 are rotated counterclockwise. As a result, the fiber 300 is twisted. As the rotation progresses, the fibers 300 approach the outer periphery of the bonded body 40 and are arranged without gaps along the outer peripheral surface of the bonded body 40. The orientation angle, which is the angle of the fiber 300 with respect to the central axis AX, is, for example, in a range larger than 0 degrees and smaller than 45 degrees, for example, 20 degrees or less. The movement of the fiber 300 is restricted by the adhesive force of the resin. After that, the excess portion of the fiber 300 that does not cover the bonded body 40 is cut, and the first layer of the helical layer 50 is formed.

１層目の上に２層目が、同様の方法にて形成される。ただし、複数の巻出部２０５の２層目における回転方向は、１層目における回転方向とは逆向きとされる。同様に、複数の保持部材２０６の２層目における回転方向は、１層目における回転方向とは逆向きとされる。これにより、２層目の繊維３００は、１層目の繊維３００の配向方向と交差する方向に配向される。なお、ヘリカル層５０の層の数は、２層に限られず、４層以上の偶数の層でもよい。ヘリカル層５０の形成が終了すると、ヘリカル層５０が形成された接合体４０は本硬化され、補強層３０が完成する。ヘリカル層５０が形成されることにより、高圧タンク１００に高圧ガスが充填された場合における、第１ドーム部４２と、第２ドーム部４３とが、互いに離れる方向に加えられる内圧に対する補強層３０の強度を向上させることができる。 A second layer is formed on top of the first layer in the same manner. However, the rotation direction of the plurality of unwinding portions 205 in the second layer is opposite to the rotation direction in the first layer. Similarly, the rotation direction of the plurality of holding members 206 in the second layer is opposite to the rotation direction in the first layer. As a result, the second layer fiber 300 is oriented in a direction intersecting the orientation direction of the first layer fiber 300. The number of the helical layer 50 is not limited to two, and may be an even number of four or more layers. When the formation of the helical layer 50 is completed, the bonded body 40 on which the helical layer 50 is formed is finally cured, and the reinforcing layer 30 is completed. When the high-pressure tank 100 is filled with high-pressure gas due to the formation of the helical layer 50, the reinforcing layer 30 is provided with respect to the internal pressure applied in the direction in which the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are separated from each other. The strength can be improved.

以上説明した製造方法にて製造される高圧タンク１００は、ライナにＦＷ法を用いて繊維を巻回することにより補強層が形成された高圧タンクと比較して、ライナ２０を薄くすることができる。ライナ２０に繊維３００を巻回する工程がないため、ライナ２０の目標強度を低く抑えることができるからである。ライナ２０を薄くすることより、高圧タンク１００を軽量化することができ、高圧タンク１００の製造コストを低減することができる。また、ライナ２０を薄くすることにより、ライナ２０の収縮量は軽減され、例えば、高圧タンク１００の内部が低温となり、ライナ２０が収縮することによる、ライナ２０と補強層３０との隙間の増大を抑制することができる。一般に、高圧タンク１００の全長が長いほど、また、高圧タンク１００の径が小さいほど、ライナ２０と補強層３０との間の隙間は大きくなってしまう。したがって、特に、高圧タンク１００の全長が長く、高圧タンク１００の径が小さい高圧タンク１００において、ライナ２０と接合体４０との隙間の増大を抑制するために、ライナ２０を薄くすることは有効である。 In the high-pressure tank 100 manufactured by the manufacturing method described above, the liner 20 can be made thinner than the high-pressure tank in which the reinforcing layer is formed by winding the fiber around the liner by using the FW method. .. This is because the liner 20 does not have a step of winding the fiber 300, so that the target strength of the liner 20 can be kept low. By making the liner 20 thinner, the high-pressure tank 100 can be made lighter, and the manufacturing cost of the high-pressure tank 100 can be reduced. Further, by thinning the liner 20, the amount of shrinkage of the liner 20 is reduced. For example, the temperature inside the high-pressure tank 100 becomes low, and the liner 20 shrinks to increase the gap between the liner 20 and the reinforcing layer 30. It can be suppressed. Generally, the longer the total length of the high-pressure tank 100 and the smaller the diameter of the high-pressure tank 100, the larger the gap between the liner 20 and the reinforcing layer 30. Therefore, it is particularly effective to make the liner 20 thinner in order to suppress an increase in the gap between the liner 20 and the joint 40 in the high pressure tank 100 in which the total length of the high pressure tank 100 is long and the diameter of the high pressure tank 100 is small. be.

また、ライナに繊維を巻回して製造される高圧タンクよりも、補強層３０に使用される繊維強化樹脂の使用量を削減することができる。これにより、高圧タンク１００を軽量化することができ、高圧タンク１００の製造コストを低減することができる。ライナに繊維を巻回する製造方法では、主に、パイプ部の強度はフープ巻きで巻回された繊維層により確保され、ドーム部の強度はドーム部に掛け渡されるヘリカル巻きで巻回された繊維層により確保される。ここで、ヘリカル巻きで形成される繊維層は、パイプ部４１にも形成されてしまうため、パイプ部の強度の確保に必要な繊維強化樹脂の使用量よりも、多くの繊維強化樹脂が使用されてしまう。対して、本実施形態では、ドーム部４４と、パイプ部４１とは、別個に形成されるため、パイプ部の形成において、目標強度を確保するために必要な使用量よりも多くの繊維強化樹脂を使用する必要は生じない。よって、本実施形態に係る製造方法によれば、ライナに繊維を巻回して製造される高圧タンクよりも、補強層３０に使用される繊維強化樹脂の使用量を削減することができる。なお、後述する第２実施形態および第３実施形態の製造方法にて製造される高圧タンク１００についても、上記と同様の効果を奏することができる。 Further, the amount of the fiber reinforced resin used for the reinforcing layer 30 can be reduced as compared with the high pressure tank manufactured by winding the fiber around the liner. As a result, the weight of the high-pressure tank 100 can be reduced, and the manufacturing cost of the high-pressure tank 100 can be reduced. In the manufacturing method in which the fiber is wound around the liner, the strength of the pipe part is mainly secured by the fiber layer wound by the hoop winding, and the strength of the dome part is wound by the helical winding applied to the dome part. Secured by the fiber layer. Here, since the fiber layer formed by the helical winding is also formed on the pipe portion 41, more fiber reinforced resin is used than the amount of the fiber reinforced resin required to secure the strength of the pipe portion. It ends up. On the other hand, in the present embodiment, the dome portion 44 and the pipe portion 41 are formed separately, so that the amount of fiber reinforced resin used in forming the pipe portion is larger than the amount required to secure the target strength. There is no need to use. Therefore, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the amount of the fiber reinforced resin used for the reinforcing layer 30 can be reduced as compared with the high pressure tank manufactured by winding the fiber around the liner. The same effect as described above can be obtained with respect to the high-pressure tank 100 manufactured by the manufacturing methods of the second embodiment and the third embodiment described later.

以上説明した第１実施形態によれば、ライナ２０には、パイプ部４１とドーム部４４との境界部分に、厚肉である第２拡大部２０ｂ（図１）が形成されている。このため、ライナ２０のパイプ部４１とドーム部４４との境界部分にかかる、パイプ部４１とドーム部４４との繊維３００の巻回方向が互いに異なることに起因する応力を分散することができ、歪を軽減することができる。上述のように、ライナ２０に繊維３００を巻回する工程がないため、ライナ２０の厚さは、ライナに繊維３００を巻回して形成される高圧タンクのライナの厚さよりも薄く形成することができる。ライナ２０の気密性が確保できる程度に、第２直管部２０ａは薄肉とし、応力が集中する第２拡大部２０ｂを厚肉とすることで、ライナ２０の強度を維持しつつ、ライナ２０を軽量化することができる。 According to the first embodiment described above, the liner 20 is formed with a thick second enlarged portion 20b (FIG. 1) at the boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44. Therefore, it is possible to disperse the stress caused by the different winding directions of the fibers 300 between the pipe portion 41 and the dome portion 44, which are applied to the boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44 of the liner 20. Distortion can be reduced. As described above, since there is no step of winding the fiber 300 around the liner 20, the thickness of the liner 20 may be formed thinner than the thickness of the liner of the high-pressure tank formed by winding the fiber 300 around the liner. can. The second straight pipe portion 20a is made thin to the extent that the airtightness of the liner 20 can be ensured, and the second expanding portion 20b where stress is concentrated is made thick so that the liner 20 can be maintained while maintaining the strength of the liner 20. It can be made lighter.

Ｂ．第２実施形態：
高圧タンク１００の第２実施形態に係る製造方法について、高圧タンク１００の製造工程を説明するフローチャートである図６を用いて説明する。第２実施形態に係る高圧タンク１００の構成は、第１実施形態と同じであり、製造方法が異なる。第１実施形態と同様の工程については、同じ符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。 B. Second embodiment:
The manufacturing method according to the second embodiment of the high-pressure tank 100 will be described with reference to FIG. 6, which is a flowchart illustrating the manufacturing process of the high-pressure tank 100. The configuration of the high-pressure tank 100 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the manufacturing method is different. The same steps as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図６に示す工程Ｐ１０において、パイプ部４１が形成される。工程Ｐ２０において、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が形成される。工程Ｐ１００において、パイプ部４１に、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が接合される。詳しくは、第１ドーム部４２の端部４２ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第１ドーム部４２とパイプ部４１とが嵌め合わされる。第２ドーム部４３の端部４３ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第２ドーム部４３とパイプ部４１とが嵌め合わされる。その後、パイプ部４１の外周面と、第１ドーム部４２の内周面および第２ドーム部４３の内周面との間に、接着剤が塗布され、接着される。 In the step P10 shown in FIG. 6, the pipe portion 41 is formed. In step P20, the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are formed. In step P100, the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are joined to the pipe portion 41. Specifically, the first dome portion 42 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 42a of the first dome portion 42. The second dome portion 43 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 43a of the second dome portion 43. After that, an adhesive is applied and adhered between the outer peripheral surface of the pipe portion 41 and the inner peripheral surface of the first dome portion 42 and the inner peripheral surface of the second dome portion 43.

工程Ｐ１１０において、反応射出成形（Reaction Injection Molding）に類似の方法にて、補強層３０の内周面に沿って、ライナ２０が形成される。詳しくは、補強層３０は、中心軸ＡＸが水平方向とされ、口金１０の開口から、ライナ２０を形成するための樹脂材料が補強層３０の内部に注入される。この際、樹脂材料が低粘度の状態を維持できるように、補強層３０の内部空間は温められていることが好ましい。樹脂材料は、反応により樹脂を生成する２種類以上の樹脂材料である。例えば、ライナ２０がポリアミド製の場合には、反応によりポリアミドを生成する２種類以上の、低分子量かつ低粘度である液体の樹脂材料が、混合されつつ、補強層３０の内部に注入される。その後、樹脂材料が注入された補強層３０は、中心軸ＡＸ回りに回転されつつ、軸方向における両端が交互に上下される。接合体４０が、中心軸ＡＸが水平方向に対して傾斜されつつ、回転されることにより、混合された樹脂材料は、回転されている補強層３０の内周面を覆うように付着し、反応して高分子のポリアミドを形成する。その後、補強層３０の内部空間が冷却されることにより、ポリアミドは固化し、ライナ２０が形成される。 In step P110, the liner 20 is formed along the inner peripheral surface of the reinforcing layer 30 by a method similar to Reaction Injection Molding. Specifically, in the reinforcing layer 30, the central axis AX is in the horizontal direction, and the resin material for forming the liner 20 is injected into the reinforcing layer 30 from the opening of the base 10. At this time, it is preferable that the internal space of the reinforcing layer 30 is warmed so that the resin material can maintain a low viscosity state. The resin material is two or more kinds of resin materials that produce a resin by a reaction. For example, when the liner 20 is made of polyamide, two or more kinds of low molecular weight and low viscosity liquid resin materials that produce polyamide by reaction are injected into the reinforcing layer 30 while being mixed. After that, the reinforcing layer 30 into which the resin material is injected is rotated around the central axis AX, and both ends in the axial direction are alternately moved up and down. The bonded body 40 is rotated while the central axis AX is tilted in the horizontal direction, so that the mixed resin material adheres so as to cover the inner peripheral surface of the rotating reinforcing layer 30, and reacts. To form a high molecular weight polyamide. After that, the internal space of the reinforcing layer 30 is cooled, so that the polyamide is solidified and the liner 20 is formed.

樹脂材料が補強層３０の内周面に付着する際、補強層３０の中心軸ＡＸは概ね水平方向とされるため、ライナ２０の第２直管部２０ａおよび凸部２０ｄの内径は、略同一に形成される。これにより、凹部４０ａの内周面に形成される凸部２０ｄの厚さは、第２直管部２０ａの厚さよりも厚く形成される。工程Ｐ１１０によれば、特別な工程を増やすことなく、第２直管部２０ａよりも厚肉である凸部２０ｄを形成することができる。また、工程Ｐ１１０によれば、樹脂は、補強層３０の内周面に接着するため、固化の際の収縮量は小さく、固化後においても、凸部２０ｄの形状は維持される。工程Ｐ８０において、ヘリカル層５０が形成され、高圧タンク１００は完成する。 When the resin material adheres to the inner peripheral surface of the reinforcing layer 30, the central axis AX of the reinforcing layer 30 is generally in the horizontal direction, so that the inner diameters of the second straight pipe portion 20a and the convex portion 20d of the liner 20 are substantially the same. Is formed in. As a result, the thickness of the convex portion 20d formed on the inner peripheral surface of the concave portion 40a is formed to be thicker than the thickness of the second straight pipe portion 20a. According to the step P110, it is possible to form the convex portion 20d which is thicker than the second straight pipe portion 20a without increasing the number of special steps. Further, according to the step P110, since the resin adheres to the inner peripheral surface of the reinforcing layer 30, the amount of shrinkage during solidification is small, and the shape of the convex portion 20d is maintained even after solidification. In step P80, the helical layer 50 is formed and the high pressure tank 100 is completed.

第２実施形態に係る高圧タンク１００についても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。例えば、ライナ２０には、パイプ部４１とドーム部４４との境界部分に、厚肉である第２拡大部２０ｂが形成されている。このため、ライナ２０のパイプ部４１とドーム部４４との境界部分にかかる応力を分散することができ、歪を軽減することができる。 The high-pressure tank 100 according to the second embodiment can also have the same effect as that of the first embodiment. For example, in the liner 20, a thick second enlarged portion 20b is formed at a boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44. Therefore, the stress applied to the boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44 of the liner 20 can be dispersed, and the strain can be reduced.

Ｃ．第３実施形態：
図７～図１１を参照して、高圧タンク１００の製造方法について説明する。図７は、高圧タンク１００の製造工程を説明するフローチャートである。図８は、ライナの形状を説明する図である。図９は、パイプ部４１にライナ中央部２１が取り付けられる工程を説明する断面図である。図１０は、ライナ一端部２２およびライナ他端部２３が取り付けられる工程を説明する断面図である。図１１は、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が取り付けられる工程を説明する断面図である。第３実施形態に係る高圧タンク１００の構成は、第１実施形態と同じであり、製造方法が異なる。第１実施形態と同様の工程については、同じ符号を付し、詳細な説明は適宜省略する。 C. Third embodiment:
A method for manufacturing the high pressure tank 100 will be described with reference to FIGS. 7 to 11. FIG. 7 is a flowchart illustrating a manufacturing process of the high pressure tank 100. FIG. 8 is a diagram illustrating the shape of the liner. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a process of attaching the liner central portion 21 to the pipe portion 41. FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a process of attaching the liner one end portion 22 and the liner other end portion 23. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a process in which the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are attached. The configuration of the high-pressure tank 100 according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and the manufacturing method is different. The same steps as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図７に示す工程Ｐ１０において、パイプ部４１が形成される。工程Ｐ２０において、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が形成される。 In the step P10 shown in FIG. 7, the pipe portion 41 is formed. In step P20, the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are formed.

工程Ｐ２００において、例えば、ブロー成型、あるいは射出成形などにより、図８に示すような、ライナ２０が分割された形状を有するライナ中央部２１、ライナ一端部２２、およびライナ他端部２３が形成される。本実施形態では、ライナ２０の分割される位置は、第２直管部２０ａと第２拡大部２０ｂとの境界位置と異なるが、一致していてもよい。 In step P200, for example, blow molding, injection molding, or the like forms the liner central portion 21, the liner one end portion 22, and the liner other end portion 23 having a shape in which the liner 20 is divided, as shown in FIG. To. In the present embodiment, the divided position of the liner 20 is different from the boundary position between the second straight pipe portion 20a and the second enlarged portion 20b, but may be the same.

工程Ｐ２１０において、ライナ中央部２１、ライナ一端部２２、およびライナ他端部２３と、パイプ部４１と、ドーム部４４とが組み立てられる。まず、図９に示すように、パイプ部４１の内側にライナ中央部２１が挿入される。次に、図１０に示すように、ライナ中央部２１の両端のそれぞれに、ライナ一端部２２およびライナ他端部２３が配置される。詳しくは、ライナ一端部２２の第２拡大部２０ｂがパイプ部４１の一方の第１拡大部４１ｂと当接するまで、ライナ一端部２２は、パイプ部４１に対して他端方向へ移動される。同様に、ライナ他端部２３の第２拡大部２０ｂがパイプ部４１の他方の第１拡大部４１ｂと当接するまで、ライナ他端部２３は、パイプ部４１に対して一端方向へ移動される。ライナ一端部２２をライナ中央部２１に組み付ける際に、第２拡大部２０ｂが第１拡大部４１ｂと当接するまで、ライナ一端部２２をパイプ部４１に対して移動させることにより、パイプ部４１に対するライナ一端部２２の位置決めを精度良く行うことができる。同様に、ライナ他端部２３についても、第２拡大部２０ｂを第１拡大部４１ｂに当接させることにより、パイプ部４１に対するライナ他端部２３の位置決めを精度良く行うことができる。 In step P210, the liner central portion 21, the liner one end portion 22, the liner other end portion 23, the pipe portion 41, and the dome portion 44 are assembled. First, as shown in FIG. 9, the liner central portion 21 is inserted inside the pipe portion 41. Next, as shown in FIG. 10, a liner one end 22 and a liner other end 23 are arranged at both ends of the liner central portion 21. Specifically, the liner end portion 22 is moved toward the other end with respect to the pipe portion 41 until the second enlarged portion 20b of the liner end portion 22 comes into contact with one of the first enlarged portions 41b of the pipe portion 41. Similarly, the liner other end 23 is moved in one end direction with respect to the pipe 41 until the second enlargement 20b of the liner other end 23 comes into contact with the other first enlargement 41b of the pipe 41. .. When assembling the liner end portion 22 to the liner central portion 21, the liner end portion 22 is moved with respect to the pipe portion 41 until the second enlarged portion 20b comes into contact with the first enlarged portion 41b, so that the liner end portion 22 is attached to the pipe portion 41. The positioning of one end of the liner 22 can be performed with high accuracy. Similarly, with respect to the other end portion 23 of the liner, by bringing the second enlarged portion 20b into contact with the first enlarged portion 41b, the other end portion 23 of the liner can be accurately positioned with respect to the pipe portion 41.

次に、図１１に示すように、ライナ一端部２２およびライナ他端部２３のそれぞれを覆うように、第１ドーム部４２および第２ドーム部４３が配置される。詳しくは、第１ドーム部４２の端部４２ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第１ドーム部４２とパイプ部４１とが嵌め合わされる。また、第２ドーム部４３の端部４３ａの内側に第１拡大部４１ｂが位置するように、第２ドーム部４３とパイプ部４１とが嵌め合わされる。その後、パイプ部４１の外周面と、第１ドーム部４２の内周面および第２ドーム部４３の内周面との間に、接着剤が塗布され、接着される。これにより、接合体４０が完成する。また、ライナ中央部２１と、ライナ一端部２２とが、ライナ中央部２１およびライナ一端部２２の内側から例えば、レーザ、または、赤外線などが照射されることにより、溶着される。同様に、ライナ中央部２１と、ライナ一端部２２とが溶着される。 Next, as shown in FIG. 11, the first dome portion 42 and the second dome portion 43 are arranged so as to cover each of the liner one end portion 22 and the liner other end portion 23. Specifically, the first dome portion 42 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 42a of the first dome portion 42. Further, the second dome portion 43 and the pipe portion 41 are fitted so that the first enlarged portion 41b is located inside the end portion 43a of the second dome portion 43. After that, an adhesive is applied and adhered between the outer peripheral surface of the pipe portion 41 and the inner peripheral surface of the first dome portion 42 and the inner peripheral surface of the second dome portion 43. As a result, the bonded body 40 is completed. Further, the liner central portion 21 and the liner one end portion 22 are welded by irradiating, for example, a laser or infrared rays from the inside of the liner central portion 21 and the liner one end portion 22. Similarly, the liner central portion 21 and the liner one end portion 22 are welded.

工程Ｐ８０において、接合体４０の外周面にヘリカル層５０が形成され、高圧タンク１００は完成する。 In step P80, the helical layer 50 is formed on the outer peripheral surface of the bonded body 40, and the high pressure tank 100 is completed.

第３実施形態に係る高圧タンク１００についても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。例えば、ライナ２０には、パイプ部４１とドーム部４４との境界部分に、厚肉である第２拡大部２０ｂが形成されている。このため、ライナ２０のパイプ部４１とドーム部４４との境界部分にかかる応力を分散することができ、歪を軽減することができる。なお、本実施形態では、ライナ２０は、接合体４０とは、別個に形成されるため、ライナ２０の外周面の形状と、接合体４０の内周面の形状とに僅かな差異が生じる場合がある。しかし、僅かな差異が生じても、高圧タンク１００の使用時には、内圧によりライナ２０の形状は、接合体４０の内周面に沿って変形し、馴染む。このため、製造時にライナ２０と補強層３０との間に隙間が生じている場合であっても、高圧タンク１００の使用時には、ライナ２０と補強層３０との隙間は縮小される。 The high-pressure tank 100 according to the third embodiment can also have the same effect as that of the first embodiment. For example, in the liner 20, a thick second enlarged portion 20b is formed at a boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44. Therefore, the stress applied to the boundary portion between the pipe portion 41 and the dome portion 44 of the liner 20 can be dispersed, and the strain can be reduced. In this embodiment, since the liner 20 is formed separately from the bonded body 40, there may be a slight difference between the shape of the outer peripheral surface of the liner 20 and the shape of the inner peripheral surface of the bonded body 40. There is. However, even if a slight difference occurs, when the high-pressure tank 100 is used, the shape of the liner 20 is deformed along the inner peripheral surface of the bonded body 40 due to the internal pressure and becomes familiar. Therefore, even if there is a gap between the liner 20 and the reinforcing layer 30 during manufacturing, the gap between the liner 20 and the reinforcing layer 30 is reduced when the high-pressure tank 100 is used.

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）上記第１実施形態では、工程Ｐ４０にて完成後の高圧タンク１００におけるライナ２０の大きさよりも小さいライナ２０が形成され、工程Ｐ５０にて、第１ドーム部４２が接合されたパイプ部４１にライナ２０が挿入される。これに対して、工程Ｐ４０にて完成後の高圧タンク１００におけるライナ２０と同等の大きさのライナ２０が形成され、工程Ｐ５０にて冷却されることにより収縮されたライナ２０が、第１ドーム部４２が接合されたパイプ部４１に挿入されてもよい。ライナ２０は、凸部２０ｄを有するため、完成後における大きさでは、パイプ部４１にライナ２０を挿入することができないが、この工程によれば、収縮されることにより、パイプ部４１にライナ２０を挿入することができる。また、この製造方法によれば、第２実施形態に係る製造方法と比較して、ライナ２０の目標厚さをより薄く設定することができる。第２実施形態に係るライナ２０の形成方法では、例えば、樹脂の生成反応のバラツキなどが考慮され、ライナ２０の目標厚さは例えば気密性を確保するために必要な厚さよりも厚く設定される。対して、本実施形態の様に、ライナ２０を予め形成する方法では、ライナ２０を構成する樹脂の生成反応のバラツキを考慮する必要はないため、第２実施形態に係る製造方法と比較して、ライナ２０の目標厚さをより薄く設定することができる。ライナ２０が厚いほど、高圧タンク１００の使用時において、高圧タンク１００の内部が低温となった場合の、ライナ２０の収縮量は大きくなり、補強層３０とライナ２０との間に隙間が生じるおそれがある。ライナ２０を薄く形成することで、ライナ２０の収縮量を低減でき、補強層３０とライナ２０との間に隙間が生じることを抑制することができる。 D. Other embodiments:
(D1) In the first embodiment, the liner 20 smaller than the size of the liner 20 in the high-pressure tank 100 after completion is formed in the step P40, and the pipe portion to which the first dome portion 42 is joined is formed in the step P50. The liner 20 is inserted into 41. On the other hand, in step P40, a liner 20 having the same size as the liner 20 in the high-pressure tank 100 after completion is formed, and the liner 20 shrunk by being cooled in step P50 is the first dome portion. The 42 may be inserted into the joined pipe portion 41. Since the liner 20 has the convex portion 20d, the liner 20 cannot be inserted into the pipe portion 41 in the size after completion. However, according to this step, the liner 20 is shrunk to the pipe portion 41. Can be inserted. Further, according to this manufacturing method, the target thickness of the liner 20 can be set thinner than that of the manufacturing method according to the second embodiment. In the method for forming the liner 20 according to the second embodiment, for example, variations in the resin formation reaction are taken into consideration, and the target thickness of the liner 20 is set to be thicker than, for example, a thickness required for ensuring airtightness. .. On the other hand, in the method of forming the liner 20 in advance as in the present embodiment, it is not necessary to consider the variation in the production reaction of the resin constituting the liner 20, so that the method is compared with the production method according to the second embodiment. , The target thickness of the liner 20 can be set thinner. The thicker the liner 20, the larger the amount of shrinkage of the liner 20 when the inside of the high pressure tank 100 becomes low temperature when the high pressure tank 100 is used, and there is a possibility that a gap may be formed between the reinforcing layer 30 and the liner 20. There is. By forming the liner 20 thinly, the amount of shrinkage of the liner 20 can be reduced, and it is possible to suppress the formation of a gap between the reinforcing layer 30 and the liner 20.

（Ｄ２）上記第１実施形態では、工程Ｐ１０において、ＦＷ法を用いてパイプ部４１が形成される。これに対して、パイプ部４１は、ＣＷ（Centrifugal Winding）法を用いて形成されてもよい。ＣＷ法は、円筒状の型の内側に繊維シートを配置し、型の回転により生じる遠心力により、繊維シートを型の内側に張り付け、繊維シートを円筒状の形状に成形する方法である。繊維シートは、例えば、単一方向に揃えられた複数の繊維束が拘束糸で編み込まれたシートなどを用いることができる。第１拡大部４１ｂは、例えば、内周面が削られることにより形成されてもよく、予め両端部が薄肉とされた繊維シートが用いられることにより形成されてもよい。成形する前に予め樹脂が含浸された繊維シートを用いてもよく、樹脂が含浸された繊維シートを円筒状に成形した後に、樹脂を含浸させてもよい。 (D2) In the first embodiment, the pipe portion 41 is formed by using the FW method in the step P10. On the other hand, the pipe portion 41 may be formed by using the CW (Centrifugal Winding) method. The CW method is a method in which a fiber sheet is placed inside a cylindrical mold, the fiber sheet is attached to the inside of the mold by a centrifugal force generated by the rotation of the mold, and the fiber sheet is formed into a cylindrical shape. As the fiber sheet, for example, a sheet in which a plurality of fiber bundles aligned in a single direction are woven with a restraint thread can be used. The first enlarged portion 41b may be formed, for example, by scraping the inner peripheral surface, or may be formed by using a fiber sheet whose both ends are thinned in advance. A fiber sheet impregnated with a resin may be used before molding, or a fiber sheet impregnated with a resin may be molded into a cylindrical shape and then impregnated with the resin.

（Ｄ３）上記第１実施形態では、工程Ｐ１０にて、パイプ部４１は、ＦＷ法を用いて、フープ巻きで形成される。巻き方は、フープ巻きのみに限られず、フープ巻きと配向角度の小さいヘリカル巻きとが併用されてもよい。 (D3) In the first embodiment, in step P10, the pipe portion 41 is formed by hoop winding by using the FW method. The winding method is not limited to hoop winding, and hoop winding and helical winding having a small orientation angle may be used in combination.

（Ｄ４）上記第１実施形態では、工程Ｐ２０において、第１ドーム部４２は、予め口金１０が取り付けられたマンドレル２１０に繊維３００を巻回することにより形成される。これに対して、口金１０が取り付けられていないマンドレル２１０に繊維３００を巻回して成形体を形成し、その後、口金１０を取り付けて第１ドーム部４２を形成してもよい。 (D4) In the first embodiment, in the step P20, the first dome portion 42 is formed by winding the fiber 300 around the mandrel 210 to which the base 10 is attached in advance. On the other hand, the fiber 300 may be wound around the mandrel 210 to which the base 10 is not attached to form a molded body, and then the base 10 may be attached to form the first dome portion 42.

（Ｄ５）上記第１実施形態では、工程Ｐ２０において、ドーム部は、ＦＷ法を用いて形成される。これに対して、ドーム部がテーププレースメント法を用いて形成されてもよい。 (D5) In the first embodiment, in the step P20, the dome portion is formed by using the FW method. On the other hand, the dome portion may be formed by using the tape placement method.

（Ｄ６）上記第１実施形態では、工程Ｐ８０において、ヘリカル層５０は、軸方向に配列された繊維３００が捩じられることにより形成される。これに対して、ヘリカル層５０は、ＦＷ法を用いて形成されてもよい。 (D6) In the first embodiment, in the step P80, the helical layer 50 is formed by twisting the fibers 300 arranged in the axial direction. On the other hand, the helical layer 50 may be formed by using the FW method.

（Ｄ７）上記第１実施形態に係る高圧タンク１００は、軸方向の一端にのみ口金１０が取り付けられている。これに対して、高圧タンク１００は、軸方向の両端に口金が取り付けられている形態でもよい。この形態では、両端に取り付けられる２つの口金は、互いに異なる形状でもよく、例えば、一方の口金は、高圧タンク１００の内部空間と外部とを連通しない形状でもよい。 (D7) In the high pressure tank 100 according to the first embodiment, the base 10 is attached only to one end in the axial direction. On the other hand, the high-pressure tank 100 may be in a form in which caps are attached to both ends in the axial direction. In this form, the two caps attached to both ends may have different shapes, for example, one cap may have a shape that does not communicate between the internal space of the high pressure tank 100 and the outside.

（Ｄ８）上記第１実施形態では、工程Ｐ１０において、繊維３００の巻回が終了後、マンドレル２００から外される前に樹脂が硬化される。パイプ部４１を構成する樹脂が硬化される工程は、この時期に限られない。例えば、（１）マンドレル２００から外された後であって、第１ドーム部４２と接合される前でもよく、（２）第１ドーム部４２と接合された後であって、接着剤が塗布される前でもよく、（３）接合体４０が形成された後であって、ヘリカル層５０を形成する前でもよい。第２実施形態および第３実施形態についても同様である。 (D8) In the first embodiment, in the step P10, the resin is cured after the winding of the fiber 300 is completed and before it is removed from the mandrel 200. The process of curing the resin constituting the pipe portion 41 is not limited to this period. For example, (1) after being removed from the mandrel 200 and before being joined to the first dome portion 42, or (2) after being joined to the first dome portion 42, the adhesive is applied. It may be before (3) the junction 40 is formed, and it may be before the helical layer 50 is formed. The same applies to the second embodiment and the third embodiment.

（Ｄ９）上記第１実施形態では、工程Ｐ２０において、繊維３００の巻回が終了後、切断前に樹脂が硬化される。ドーム部４４を構成する樹脂が硬化される工程は、この時期に限られない。例えば、（１）切断後であって、マンドレル２１０から外される前でもよく、（２）マンドレル２１０から外された後、パイプ部４１と接合される前でもよく、（３）パイプ部４１と接合された後であって、接着剤が塗布される前でもよく、（４）接合体４０が形成された後であって、ヘリカル層５０を形成する前でもよい。第２実施形態および第３実施形態についても同様である。 (D9) In the first embodiment, in the step P20, the resin is cured after the winding of the fiber 300 is completed and before cutting. The process of curing the resin constituting the dome portion 44 is not limited to this period. For example, (1) after cutting and before being removed from the mandrel 210, (2) after being removed from the mandrel 210 and before being joined to the pipe portion 41, (3) with the pipe portion 41. It may be after the bonding and before the adhesive is applied, or (4) after the bonding body 40 is formed and before the helical layer 50 is formed. The same applies to the second embodiment and the third embodiment.

（Ｄ１０）上記第１実施形態では、工程Ｐ１０の後に、工程Ｐ２０が行われる。工程の順序はこれに限られず、工程Ｐ２０の後に、工程Ｐ１０が行われてもよく、工程Ｐ２０と、工程Ｐ１０とが、同時期に行われてもよい。第２実施形態および第３実施形態についても同様である。 (D10) In the first embodiment, the step P20 is performed after the step P10. The order of the steps is not limited to this, and the step P10 may be performed after the step P20, and the step P20 and the step P10 may be performed at the same time. The same applies to the second embodiment and the third embodiment.

（Ｄ１１）上記第１実施形態では、工程Ｐ３０にて、パイプ部４１に第１ドーム部４２が接合される。これに対して、パイプ部４１に第２ドーム部４３が接合され、ライナ２０が挿入された後、第１ドーム部４２が取り付けられてもよい。また、パイプ部４１にドーム部４４が接合される前に、パイプ部４１にライナ２０が挿入され、挿入後、パイプ部４１にドーム部４４が接合されてもよい。また、上記第１実施形態では、ヘリカル層５０が形成される前に、ライナ２０が膨張されるが、ヘリカル層５０が形成された前に、ライナ２０が膨張されてもよい。 (D11) In the first embodiment, the first dome portion 42 is joined to the pipe portion 41 in the step P30. On the other hand, the first dome portion 42 may be attached after the second dome portion 43 is joined to the pipe portion 41 and the liner 20 is inserted. Further, the liner 20 may be inserted into the pipe portion 41 before the dome portion 44 is joined to the pipe portion 41, and the dome portion 44 may be joined to the pipe portion 41 after the insertion. Further, in the first embodiment, the liner 20 is expanded before the helical layer 50 is formed, but the liner 20 may be expanded before the helical layer 50 is formed.

（Ｄ１２）上記第１実施形態では、ライナ２０を形成する工程Ｐ４０は、工程Ｐ３０の後に行われるが、工程の順序はこれに限られず、工程Ｐ１０～Ｐ３０のいずれかよりも早く行われてもよく、工程Ｐ１０～Ｐ３０のいずれかと同時期に行われてもよい。同様に、上記第３実施形態では、分割されたライナ２０を形成する工程Ｐ２００は、工程Ｐ２０の後に行われるが、工程の順序はこれに限られず、工程Ｐ１０または工程Ｐ２０よりも早く行われてもよく、工程Ｐ１０または工程Ｐ２０と同時期に行われてもよい。 (D12) In the first embodiment, the step P40 for forming the liner 20 is performed after the step P30, but the order of the steps is not limited to this, and the step P40 may be performed earlier than any of the steps P10 to P30. Often, it may be performed at the same time as any of steps P10 to P30. Similarly, in the third embodiment, the step P200 for forming the divided liner 20 is performed after the step P20, but the order of the steps is not limited to this, and the step P200 is performed earlier than the step P10 or the step P20. It may be performed at the same time as step P10 or step P20.

（Ｄ１３）上記第１実施形態に係る高圧タンク１００のパイプ部４１は、工程Ｐ１０にて形成された１つのパイプ部４１で構成されている。これに対して、パイプ部４１は、軸方向に分割された分割体が接合されて構成されてもよい。また、第３実施形態に係るライナ２０は、軸方向に３分割された、ライナ中央部２１、ライナ一端部２２、およびライナ他端部２３が溶着されて構成されている。ライナ２０の分割数は、３つに限られず、２つでもよく、４つ以上でもよい。 (D13) The pipe portion 41 of the high-pressure tank 100 according to the first embodiment is composed of one pipe portion 41 formed in the step P10. On the other hand, the pipe portion 41 may be configured by joining the divided bodies divided in the axial direction. Further, the liner 20 according to the third embodiment is configured by welding a liner central portion 21, a liner one end portion 22, and a liner other end portion 23, which are divided into three in the axial direction. The number of divisions of the liner 20 is not limited to three, and may be two or four or more.

本開示は、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、あるいは、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。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features of the embodiments corresponding to the technical features in each of the embodiments described in the summary of the invention are for solving some or all of the above-mentioned problems, or part of the above-mentioned effects. Or, in order to achieve all of them, it is possible to replace or combine them as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.

１０…口金、２０…ライナ、２０ａ…第２直管部、２０ｂ…第２拡大部、２０ｃ…縮小部、２０ｄ…凸部、２１…ライナ中央部、２２…ライナ一端部、２３…ライナ他端部、３０…補強層、４０…接合体、４０ａ…凹部、４１…パイプ部、４１ａ…第１直管部、４１ｂ…第１拡大部、４２…第１ドーム部、４２ａ，４３ａ…端部、４３…第２ドーム部、４４…ドーム部、５０…ヘリカル層、１００…高圧タンク、１００ａ…円筒部、１００ｂ…第１タンク端部、１００ｃ…第２タンク端部、２００，２１０…マンドレル、２０１…中央部、２０２…第１端部、２０３…第２端部、２０５…巻出部、２０６…保持部材、２１０ａ…溝部、３００…繊維、４００…成形体、ＡＸ…中心軸、Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０，Ｐ５０，Ｐ６０，Ｐ７０，Ｐ８０，Ｐ１００，Ｐ１１０，Ｐ２００，Ｐ２１０…工程 10 ... Mouthpiece, 20 ... Liner, 20a ... Second straight pipe part, 20b ... Second expansion part, 20c ... Reduction part, 20d ... Convex part, 21 ... Liner center part, 22 ... Liner end part, 23 ... Liner other end Part, 30 ... Reinforcing layer, 40 ... Joined body, 40a ... Recessed part, 41 ... Pipe part, 41a ... First straight pipe part, 41b ... First enlarged part, 42 ... First dome part, 42a, 43a ... End part, 43 ... 2nd dome part, 44 ... dome part, 50 ... helical layer, 100 ... high pressure tank, 100a ... cylindrical part, 100b ... 1st tank end, 100c ... 2nd tank end, 200, 210 ... mandrel, 201 ... Central part, 202 ... 1st end part, 203 ... 2nd end part, 205 ... Unwinding part, 206 ... Holding member, 210a ... Groove part, 300 ... Fiber, 400 ... Molded body, AX ... Central axis, P10, P20 , P30, P40, P50, P60, P70, P80, P100, P110, P200, P210 ... Process

Claims (1)

高圧タンクであって、
第１直管部と、前記第１直管部の両端にそれぞれ接続され、前記両端から離れるほど内径が拡大する２つの第１拡大部と、を有し、第１方向に繊維が巻回されて形成される繊維強化樹脂製のパイプ部と、
端部が開口された半球面形状の２つのドーム部であって、前記端部の内側に前記２つの第１拡大部のそれぞれが位置するように配置される、繊維が前記第１方向とは異なる第２方向に巻回されて形成される繊維強化樹脂製の２つのドーム部と、
前記パイプ部と、前記２つのドーム部とが接合された接合体の内側に配置されるライナと、備え、
前記ライナは、
前記第１直管部の内側に配置される第２直管部と、前記第２直管部の両端にそれぞれ接続され、前記２つの第１拡大部の内側に配置される２つの第２拡大部であって、前記第１直管部の両端から遠ざかるほど外径が拡大し、前記第２直管部よりも厚肉である、２つの第２拡大部と、を有する、高圧タンク。 It ’s a high-pressure tank,
It has a first straight pipe portion and two first expansion portions connected to both ends of the first straight pipe portion and whose inner diameter increases as the distance from both ends increases, and the fiber is wound in the first direction. And the pipe part made of fiber reinforced resin formed by
Two hemispherical dome portions with open ends, wherein the fibers are arranged so that each of the two first enlarged portions is located inside the end portion, and the fiber is in the first direction. Two dome parts made of fiber reinforced resin formed by winding in different second directions,
A liner arranged inside the joint in which the pipe portion and the two dome portions are joined is provided.
The liner
A second straight pipe portion arranged inside the first straight pipe portion and two second expansions connected to both ends of the second straight pipe portion and arranged inside the two first expansion portions. A high-pressure tank having two second enlarged portions, which have an outer diameter that expands as the distance from both ends of the first straight pipe portion increases and is thicker than the second straight pipe portion.
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