JP3251216B2 - ガスボンベ用ライナの製造方法 - Google Patents
ガスボンベ用ライナの製造方法Info
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Description
の各種圧縮ガスを充填するガスボンベ用ライナの製造方
法に関するものである。
NG)は、その燃焼によって公害となるようなガス、例
えば、窒素酸化物(NOx )や二酸化炭素(CO2 )を
殆ど排出しないため、自動車用の燃料として使用される
ようになってきている。
般に、CNGタンクと称されるガスボンベが搭載され
る。
に示したものが知られている。このガスボンベは、胴部
60の両端に鏡部61を設け、その鏡部61に口栓部6
2を形成したライナAと、そのライナAの外側に設けら
れた補強層Bとから成り、上記補強層Bを繊維強化樹脂
で形成している。
重量当りの発熱量がガソリンの半分程度であるため、無
補給で走行できる距離をガソリン車並に高めようとする
と、ガソリンの場合の約2倍の圧縮天然ガスを搭載する
必要が生じる。このため、圧縮天然ガスが充填されるガ
スボンベも大型化し、重量も重くなる。
て、合金鋼製のもの、樹脂製のもの、アルミニウム合金
から成るものが知られている。
脂製のライナAやアルミニウム合金製のライナAに比較
して重量が重く、容量の大きいガスボンベを形成した場
合に、燃費の点においてきわめて不利である。
部62に取付けるバルブ接続用の口金は金属製のため、
樹脂と金属の熱膨張係数の相違によって口金の接続部に
おいてガス漏れや破損等が生じるおそれがある。
ては、比較的軽量であるため、燃費の点において有利で
あると共に、口金の取付け部におけるガス漏れもなく、
安全性に優れたガスボンベを形成することができるとい
う特徴を有する。
製造方法として、図5乃至図7に示した製造方法が従来
から知られている。
アルミニウム合金を円筒状に押出し、これを所定の長さ
に切断して図5(I)に示す筒状のブランク40を形成
したのち、その筒状ブランク40の両端を熱間又は冷間
でクロージング成形により口絞りして、図5(II)に示
すように鏡部41を形成すると共に、その中央に軸状の
口栓部42を成形し、中空状ブランク43を形成してい
る。
ンク40を軸心を中心に回転させ、その筒状ブランク4
0の端部外周に接触させた成形ローラ44を筒状ブラン
ク40の軸心に対して傾斜させつつ、筒状ブランク40
の軸心方向に移動させて筒状ブランク40の開口端を口
絞りする加工をいう。
43は次の工程において、鏡部41における口栓部42
の中心に孔が穿設され、ライナとされる。
法においては、押出し成形されたアルミニウム合金から
成る筒体45の両端にプレス成形又はダイカスト成形さ
れた口栓部46を有する鏡部47を溶接により接合して
一体化している。
図7(I)に示すアルミニウム合金から成るカップ状の
ブランク48を図7(II)に示すように、ダイ49aお
よびポンチ49bを用いて絞り成形して筒状の中間ブラ
ンク50を形成し、その中間ブランク50の開口端部を
図7(III )に示すようにクロージング成形により口絞
りして鏡部51を形成すると共に、その中心部に軸状の
口栓部52を成形して中空状ブランク53を形成し、そ
の中空状ブランク53における口栓部52の中心に孔を
設けるようにしている。
ライナの製造方法においては、筒状ブランク40の両端
をクロージング成形により口絞りして鏡部41を成形す
るため、肉厚が全体にわたって均一であり、耐圧性が要
求される鏡部41を基準にして筒状ブランク40の厚み
を決定すると、胴部43の厚みが必要以上に厚くなり、
ライナAの重量が重く、軽量化を図るうえにおいて改善
すべき点が残されている。
ては鏡部47の肉厚に対して胴部45の肉厚を薄くでき
るので軽量化を図ることができるが、溶接部の信頼性に
問題がある。
いては、中間ブランク50を絞り成形により形成してい
るため、ライナの長さに制限があり、容量の大きいライ
ナを製造することができない問題がある。
アルミニウム製ライナの製造方法を提供することであ
る。
めに、この発明においては、胴部が底部より厚肉とされ
たアルミニウム合金から成るカップ状ブランクの胴部を
軸方向全体にわたってフローフォーミングして、胴部の
肉厚が底部の肉厚より薄く、その胴部の開口端部が厚肉
の底付き筒状の中間ブランクを成形する工程と、その中
間ブランクの開口端部をクロージング成形により口絞り
して胴部より厚肉の鏡部を形成すると共にその中央に軸
状の口栓部を成形して中空状ブランクを形成する工程
と、上記中空状ブランクの口栓部に口金取付け用の孔を
穿設する工程とから成る構成を採用している。
クは、アルミニウム合金から成るビレットを熱間鍛造に
よりカップ状としたものであってもよく、あるいは、ア
ルミニウム合金から成る円形の板材を絞り成形によりカ
ップ状としたものであってもよい。
合金から成る筒状のブランクをフローフォーミングして
両端部の厚みが中央部の厚みより厚い長尺の筒状の中間
ブランクを成形する工程と、その中間ブランクの両端部
をクロージング成形により口絞りして胴部より厚肉の鏡
部を形成すると共にその中央に軸状の口栓部を成形して
中空状ブランクを成形する工程と、その中空状ブランク
の口栓部に口金取付け用の孔を穿設する工程とから成る
構成を採用している。
状ブランクをその内側にマンドレルを挿入した状態で軸
心を中心に回転し、そのブランクの胴部に成形ローラを
接触させた状態で、その成形ローラを胴部の軸方向に移
動させて、上記胴部をしごく成形方法をいう。
グ成形とは、中間ブランクを軸心を中心に回転し、その
中間ブランクの端部外周に接触させた成形ローラを中間
ブランクの軸心に対して傾けつつ中間ブランクの軸心方
向に移動させて、中間ブランクの開口端を口絞りする加
工をいう。
1乃至図4に基づいて説明する。
ナの製造方法の第1の実施の形態を示す。図1(I)で
示すビレット1は、アルミニウム合金から成る。
主に、A6061−T6が使用されている。
において鍛造成形される。その鍛造成形によって、図1
(II)に示すカップ状のブランク2が形成され、そのブ
ランク2の胴部2aの厚みt0 は、底部2bの厚みt1
より厚肉とされている。
フローフォーミングされる。図1(III )に示すよう
に、フローフォーミングはマンドレル3にカップ状ブラ
ンク2を取付けて、マンドレル3と共にカップ状ブラン
ク2を回転し、そのカップ状ブランク2の外周囲に等間
隔に設けた複数の成形ローラ4をマンドレル3の径方向
に位置調整したのち、マンドレル3の軸方向に移動させ
てブランク2の胴部2aを軸方向にしごくようにしてい
る。
成形ローラ4をその回転中心がマンドレル3の軸心する
平行する状態を保って斜め外方に所定量移動させたの
ち、マンドレル3の軸心と平行する方向に移動させて開
口端までしごくようにしている。
2aをフローフォーミングすることにより、底付き筒状
の中間ブランク5が形成される。この中間ブランク5に
おける胴部5aの厚みt2 は、底部2bの厚みt1 より
薄肉厚とされると共に、胴部5aの開口端部の厚みt3
は胴部5aの厚みの3倍以上とされる。
おける開口端面は切断され、酸化防止剤の塗布後、第3
工程において開口端がクロージング成形される。そのク
ロージング成形に先だって、中間ブランク5の開口端部
は加熱される。
うに、図示省略したチャックによって中間ブランク5の
胴部5aにおける底側端部を挟持して、矢印で示すよう
に軸心を中心に回転させる。そして、中間ブランク5の
開口端部における外周に成形ローラ6を接触させ、その
成形ローラ6を中間ブランク5の軸心に対して傾むけつ
つ中間ブランク5の軸心方向に移動させるようにしてお
り、上記成形ローラ6によって中間ブランク5の端部は
口絞りされて鏡部7が形成されると共に、その鏡部7の
中心部に軸状の口栓部8が成形される。
中空状ブランク9は、口栓部8の余肉が切断され、T6
処理が施されたのち、第4工程において、図1(V)に
示すように、口栓部8の中心に口金取付け用の孔10が
穿設され、ライナAが形成される。
t2 がクロージング成形された鏡部7の厚みt3 より薄
いため、ライナAの軽量化を図ることができると共に、
胴部5aはフローフォーミングされたものであるため、
圧延効果により強度が増し、強度の強いライナを得るこ
とができる。
ガラス繊維を巻付けると共にエポキシ樹脂で含浸固定
し、繊維強化樹脂製の補強層Bの形成によってガスボン
ベが形成される。
を鍛造成形することによってカップ状のブランク2を形
成したが、図2(I)乃至(III )に示すように、アル
ミニウム合金から成る円形の板材11をダイ12とポン
チ13によるプレス絞りによってカップ状に成形しても
よい。
ナの製造方法の第2の実施の形態を示す。この実施の形
態においては、アルミニウム合金を筒状に押出して所定
の長さに切断し、図3(I)に示す筒状ブランク21を
形成している。
第1工程において、フローフォーミングされる。図3は
フローフォーミングを示し、このフローフォーミング
は、図1(II)に示すフローフォーミングの構成と同一
であるため、成形ローラ22のみを示している。
筒状ブランク21の軸方向へ移動させることにより、筒
状ブランク21は軸方向にしごかれ、そのしごきによっ
て、両端部の肉厚が中央部の肉厚より厚い長尺の筒状の
中間ブランク23が形成される。
されたのち、図3(III )に示す第2工程において、成
形ローラ24により厚肉となる両端部がクロージング成
形されて鏡部25が形成されると共に、口栓部26が成
形され、中空状のブランク27が形成される。この中空
状のブランク27は、前記と同様に、T6処理が施され
たのち、口栓部26に口金取付用の孔28が形成され
る。
ップ状ブランクあるいは筒状ブランクをフローフォーミ
ングによって胴部を軸方向にしごいたのち、開口端部を
クロージングするようにしたので、容量の大きいライナ
を成形することができる。
肉厚とされ、そのフローフォーミングによって素材のア
ルミニウム合金は圧延効果により強度が増すため、機械
的強度に優れた軽量の安全性の高いライナを提供するこ
とができる。
を工程順に示す図
造の他の例を示す図
の他の例を工程順に示す図
す図
例を示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 胴部が底部より厚肉とされたアルミニウ
ム合金から成るカップ状ブランクの胴部を軸方向全体に
わたってフローフォーミングして、胴部の肉厚が底部の
肉厚より薄く、その胴部の開口端部が厚肉の底付き筒状
の中間ブランクを成形する工程と、その中間ブランクの
開口端部をクロージング成形により口絞りして胴部より
厚肉の鏡部を形成すると共にその中央に軸状の口栓部を
成形して中空状ブランクを形成する工程と、上記中空状
ブランクの口栓部に口金取付け用の孔を穿設する工程と
から成るガスボンベ用ライナの製造方法。 - 【請求項2】 前記カップ状ブランクが、ビレットを熱
間鍛造によりカップ状としたものから成る請求項1に記
載のガスボンベ用ライナの製造方法。 - 【請求項3】 前記カップ状ブランクが、円形の板材を
プレス絞りしてカップ状としたものから成る請求項1に
記載のガスボンベ用ライナの製造方法。 - 【請求項4】 アルミニウム合金から成る筒状のブラン
クをフローフォーミングして両端部の厚みが中央部の厚
みより厚い長尺の筒状の中間ブランクを成形する工程
と、その中間ブランクの両端部をクロージング成形によ
り口絞りして胴部より厚肉の鏡部を形成すると共にその
中央に軸状の口栓部を成形して中空状ブランクを成形す
る工程と、その中空状ブランクの口栓部に口金取付け用
の孔を穿設する工程とから成るガスボンベ用ライナの製
造方法。
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