JP6549514B2 - Tank manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ガス等を貯蔵するに好適なタンクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a tank suitable for storing gas and the like.
たとえば、天然ガス自動車または燃料電池自動車などには、燃料ガスを貯蔵するタンクが利用されている。この種のタンクは、軽量化および高強度化を図るべく、タンクの形状に応じたライナーに、繊維強化樹脂が被覆されている。 For example, in natural gas vehicles or fuel cell vehicles, tanks for storing fuel gas are used. In this type of tank, a fiber reinforced resin is coated on a liner according to the shape of the tank in order to achieve weight reduction and high strength.
このようなタンクの製造方法として、たとえば、特許文献1には、以下に示すタンクの製造方法が提案されている。この製造方法では、まず、筒状の胴体部と、前記胴体部の両側に形成されたドーム状の側端部と、を有したライナーを準備する。次に、フィラメントワインディング法で、ライナーに、樹脂が含浸された連続繊維をヘリカル巻きした第1ヘリカル層を成形する。次に、第1ヘリカル層の表面に、シート状の繊維強化樹脂を巻回してフープ層を成形する。さらに、第1ヘリカル層がフープ層から露出した部分と、フープ層とに、樹脂が含浸された連続繊維をヘリカル巻きした第2ヘリカル層を成形する。
As a method of manufacturing such a tank, for example,
しかしながら、特許文献1に示す製造方法は、シート状の繊維強化樹脂からフープ層を成形した際には、フープ層は、タンク(ライナー)のドーム状の側端部を覆わないため、フープ層をタンクの胴体部に相当する部分にしか成形することができない。
However, when the hoop layer is formed from a sheet-like fiber reinforced resin, the hoop layer does not cover the dome-shaped side end of the tank (liner) in the manufacturing method shown in
したがって、タンクのドーム状の側端部を補強するために、特許文献1に示すように、フィラメントワインディング法で、厚みの厚いヘリカル層(第2ヘリカル層)を成形せねばならず、タンクの製造時間が長くなり、タンクの製造コストが高くなってしまう。
Therefore, in order to reinforce the dome-shaped side end of the tank, as shown in
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、側端部の強度を高めたタンクを簡単に製造することができる、タンクの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a tank, which can easily manufacture a tank having an increased strength at the side end.
前記課題に鑑みて、本発明に係るタンクの製造方法は、筒状の胴体部と、前記胴体部の両側に形成されたドーム状の側端部と、を有するライナーと、前記胴体部および前記各側端部を被覆する繊維強化樹脂からなる被覆層と、が形成されたタンクの製造方法であって、第1方向に配向された複数本の第1強化繊維と、前記第1強化繊維の第1方向に交差する第2方向に配向された複数本の第2強化繊維と、を含む前記繊維強化樹脂からなるシートであり、前記ライナーの幅長よりも長い繊維長の前記第1強化繊維が前記シート内に配置され、前記第2強化繊維が前記シート内に配置される範囲が前記胴体部の幅長に相当するシートを準備する工程と、前記第2強化繊維が前記胴体部の周りに巻回されるように、かつ前記第1強化繊維が前記側端部からはみ出すように前記シートを前記胴体部に巻回する工程と、前記ライナーの前記胴体部に巻回された前記シートの両側であって、前記胴体部に接触していない筒状部分の周方向に、前記ライナーの長手方向に沿って切欠き部または切れ込み部を複数設けることで、前記筒状部分を分割した複数の小片部を成形する工程と、前記分割された複数の小片部を折り曲げ、前記複数の小片部を前記ライナーの前記側端部に倣わせて、前記側端部に前記複数の小片部を貼り付ける工程を含むことを特徴とする。 In view of the above problems, a method of manufacturing a tank according to the present invention includes: a liner having a cylindrical body portion; and dome-shaped side end portions formed on both sides of the body portion; It is a manufacturing method of a tank in which the covering layer which consists of fiber reinforced resin which covers each side end, and was formed, and is a plurality of 1st reinforcement fibers oriented to the 1st direction, and the 1st reinforcement fiber A sheet made of the fiber reinforced resin including a plurality of second reinforcing fibers oriented in a second direction intersecting the first direction, the first reinforcing fiber having a fiber length longer than the width of the liner Preparing a sheet in which the range in which the second reinforcing fibers are arranged in the sheet corresponds to the width of the body, and the second reinforcing fibers are arranged around the body. And the first reinforcing fiber is on the side Winding the sheet around the body so as to protrude from the part, and a periphery of a cylindrical portion which is on both sides of the sheet wound around the body of the liner and is not in contact with the body. Forming a plurality of small pieces obtained by dividing the cylindrical portion by providing a plurality of notches or notches along the longitudinal direction of the liner in the direction; and bending the plurality of small pieces divided. And a step of attaching the plurality of small pieces to the side end, with the plurality of small pieces following the side end of the liner.
本発明によれば、繊維強化樹脂からなる1枚のシートを、ライナーの胴体部に巻き付けることにより、ライナーの胴体部に、ライナーの長手方向に沿って第1強化繊維を配向させ、かつ、胴体部を巻回するよう第2強化繊維を配向させることができる。 According to the present invention, the first reinforcing fiber is oriented along the longitudinal direction of the liner to the trunk of the liner by winding a sheet of fiber reinforced resin around the trunk of the liner, and the trunk The second reinforcing fiber can be oriented to wind the section.
また、シートの両側の胴体部に接触していない筒状部分には、第1強化繊維のみがライナーの長手方向に沿って配向されるので、筒状部分の周方向に複数の切欠き部または切れ込み部を設け易い。その後、切欠き部または切れ込み部より成形された複数の小片部を側端部に倣わせて、ライナーの側端部に複数の小片部を貼り付けることができる。このような結果、1枚のシートから、ライナーに繊維強化樹脂からなる被覆層を成形したタンクを容易に製造することができる。 In addition, since only the first reinforcing fiber is oriented along the longitudinal direction of the liner in the cylindrical portions not in contact with the body portions on both sides of the sheet, a plurality of notched portions or circumferential portions of the cylindrical portions It is easy to provide a cut. Thereafter, the plurality of small pieces formed by the notch or the cut can be made to conform to the side end, and the plurality of small pieces can be attached to the side end of the liner. As a result, it is possible to easily manufacture a tank in which a coating layer made of a fiber reinforced resin is formed on a liner from one sheet.
より好ましい態様としては、前記複数の小片部を貼り付ける工程において、前記側端部の表面形状に応じた形状の小片部が成形されるように、前記切欠き部を設ける。この態様によれば、側端部の表面形状に応じた形状の小片部を成形することにより、前記複数の小片部を貼り付ける工程において、複数の小片部を側端部に倣わせる際に、切れ込み部を設けた場合に比べて、小片部同士の重なり代を少なくすることができる。この結果、複数の小片部を貼り付けた部分の肉厚をより均一にすることができる。 As a more preferable aspect, in the step of attaching the plurality of small pieces, the notch is provided such that small pieces having a shape corresponding to the surface shape of the side end are formed. According to this aspect, in the step of attaching the plurality of small pieces by forming the small pieces in a shape corresponding to the surface shape of the side end, the plurality of small pieces are made to follow the side ends. As compared with the case where the notches are provided, the overlapping margin between the small pieces can be reduced. As a result, the thickness of the portion where the plurality of small pieces are attached can be made more uniform.
さらに好ましい態様としては、前記複数の小片部を貼り付ける工程の後、前記第1強化繊維に交差するように、樹脂が含浸された連続繊維を、前記小片部が貼り付けられた部分に巻回する。この態様によれば、第1強化繊維に交差するように、連続繊維を前記小片部が貼り付けられた部分に巻き付けることにより、この部分の周方向の強度を高めることができる。 As a further preferable aspect, after the step of attaching the plurality of small pieces, a continuous fiber impregnated with a resin is wound on a portion to which the small pieces are attached so as to cross the first reinforcing fibers. Do. According to this aspect, it is possible to increase the circumferential strength of this portion by winding the continuous fiber around the portion to which the small piece portion is attached so as to cross the first reinforcing fiber.
本発明によれば、ライナーの胴体部およびその両側の側端部を被覆する、繊維強化樹脂からなる被覆層を、1枚の繊維強化樹脂からなるシートで製造することができ、側端部の強度を高めたタンクを簡単に製造することができる。 According to the present invention, the covering layer made of fiber reinforced resin, which covers the body of the liner and the side ends on both sides thereof, can be made of a sheet of fiber reinforced resin, A tank with increased strength can be easily manufactured.
以下に、本発明の実施形態に係るタンクの製造方法を、図面を参照しながら説明する。
1.タンク1について
図1は、本発明の実施形態に係る製造方法で製造されたタンク1の模式的斜視図であり、図2は、図1のA−A線矢視断面図である。図3(a)は、図2のB−B線矢視断面図であり、図3(b)は、図3(a)に示す断面図の第2強化繊維44の配置状態を示した図である。なお、図2および図3(a)では、説明上、図1に示す被覆層4の厚さよりも、その厚さを厚く描いている。
Hereinafter, a method of manufacturing a tank according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1.
図1および図2に示すように、本実施形態に係るタンク1は、例えば70MPa程度の高圧水素ガスを収容(充填)するタンクである。タンク1は、ライナー2を備えている。ライナー2は、タンク1と略同形状であり、円筒状の胴体部21と、胴体部21の両側に形成されたドーム状の側端部22とを備えている。ライナー2の内部には、高圧水素ガスを収容する収容空間Sが形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ライナー2の材料は、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂(例えば6−ナイロン樹脂または6,6−ナイロン樹脂)、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、またはABS系樹脂などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。またこの他のも、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの金属であってもよい。このような材料を用いることにより、収容空間Sに収容された水素ガスが透過することを防止することができる。
The material of the
本実施形態では、ライナー2の両側には、ライナー2の側端部22を収容空間S側に折り返すようにして、口金3,3が取り付けられている。各口金3には、管状部31が形成されており、管状部31には、貫通孔32が形成されている。
In the present embodiment, the
タンク1を使用する際には、一方の口金3に形成された貫通孔32を封止し、他方の貫通孔32から、収容空間Sへの水素ガスの供給および収容空間Sからの排出を行う。口金3の材料は、アルミニウム合金等の金属からなるが、この他にも、ライナー2の材料で例示した熱可塑性樹脂であってもよい。
When the
ライナー2および一対の口金3,3の表面には、これらを覆うように繊維強化樹脂からなる被覆層4が形成されている。具体的には、図2に示すように、被覆層4は、1つのシート状の層であり、ライナー2の胴体部21、その両側の側端部22,22、および各側端部22に取付けられた口金3,3に亘って、これらの表面を、被覆している。より具体的には、被覆層4は、胴体部21を被覆する第1補強部41と、第1補強部41の両側で側端部22と口金3とを被覆する第2補強部42と、で構成されている。
A
胴体部21を被覆する第1補強部41は、繊維強化樹脂からなる被覆層4の一部が、軸心CLの周りを複数回周回(巻回)した部分である。このように、ライナー2の胴体部21に、複数回周回させた1つのシート状の被覆層4を設けることにより、タンク1は、その軸心CLに直交する断面(すなわち胴体部21の長手方向と直交する断面)において、より均一な耐圧性を有することができる。
The first reinforcing
被覆層4は、強化繊維に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂が含浸されたシート状の層である。強化繊維は、短繊維、長繊維、または連続した繊維(連続強化繊維)、布状繊維であってもよいが、本実施形態では、被覆層4の強化繊維は、胴体部21の軸心CLの方向(すなわち、胴体部21の長手方向)に配向される第1強化繊維43と、胴体部21を周回する第2強化繊維44と、からなる。
The covering
後述する製造方法からも明らかなように、第1強化繊維43の一部は、タンク1の両端に亘って配置された連続強化繊維を含む。一方、第2強化繊維44は、図3(b)に示すように、胴体部21の周方向に沿って巻回した連続強化繊維であり、複数の第2強化繊維44は、胴体部21の幅長に亘って並行して配置されている。
As apparent from the manufacturing method to be described later, a part of the first reinforcing
より具体的には、第2強化繊維44は、胴体部21の軸心CLに対して直交した断面で、胴体部21の軸心CLの周りを連続して複数回周回している。すなわち、第2強化繊維44の巻き付き方向は、後述するシート4Aの巻き付き方向に一致している。
More specifically, the second reinforcing
これにより、タンク1の胴体部11には、タンク1の内圧により胴体部11にフープ応力が作用する方向に、第2強化繊維44が連続して複数回周回することになるので、タンク1の胴体部11の強度を高めることができる。
As a result, the second reinforcing
ここで、第1強化繊維43および第2強化繊維44として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、スチール繊維、PBO繊維、天然繊維、又は高強度ポリエチレン繊維などの繊維を挙げることができる。
Here, as the first reinforcing
被覆層4に含まれる樹脂が、熱可塑性樹脂である場合、上述したライナー2の材料で例示した熱可塑性樹脂を挙げることができる。被覆層4に含まれる樹脂が、熱硬化性樹脂である場合、例えば、エポキシ系樹脂、ビニルエステル樹脂に代表される変性エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂を挙げることができる。
When resin contained in the
2.タンク1の製造方法について
以下に、図1に示すタンク1の製造方法を、図4〜図7を参照しながら説明する。
まず、図4に示すように、並行する複数本の第1強化繊維43がシート4Aの幅方向(第1方向)に配向するとともに、それらと交差するように並行する複数本の第2強化繊維44がシート4Aの長手方向(第2方向)に配向する繊維強化樹脂からなるシート4Aを準備する。なお、ライナー2に巻回されたシート4Aは、タンク1の製造後には、第1補強部41と第2補強部42で構成された繊維強化樹脂からなる被覆層4の一部になる。シート4Aの幅L1は、ライナー2の幅(幅長)L2よりも長く、後述する小片部42Bを側端部22に倣わせた際に、小片部42Bの先端が口金3の端部に一致する長さになっている。シート4Aは、上述した第1強化繊維43と第2強化繊維44とを有し、これらの強化繊維に樹脂が含浸されている。
2. About the manufacturing method of the
First, as shown in FIG. 4, a plurality of parallel first reinforcing
より具体的には、第1強化繊維43は、シート4A内に配置され、ライナー2の幅(幅長)L2よりも長い繊維長を有する。第1強化繊維43の繊維長は、シート4Aの幅L1と一致している。第2強化繊維44は、シート4Aの長手方向(胴体部21に巻き付く方向)に複数並行に延びており、胴体部21に巻回された際、胴体部21の幅方向に等ピッチで現れるよう設けられている。また、複数の第2強化繊維44が、シート4A内において配置さられる範囲は、概ね胴体部21の幅長に相当する範囲とされ、シート4Aの幅方向中側に寄せられている。本実施形態では、第1強化繊維43と第2強化繊維44とが直交した例を示しているが、必ずしも直交する場合である必要はなく、一方に対し他方が所定の角度を持って交差するものでもよい。
More specifically, the first reinforcing
次に、ライナー2を軸心CL周りに回転させながら、ライナー2の胴体部21の軸心CLに対して直交する方向から、ライナー2の胴体部21の外周面に1枚の繊維強化樹脂からなるシート4Aを複数回巻き付ける。
Next, while rotating the
具体的には、ライナー2の長手方向に沿って、ライナー2の幅(幅長)L2よりも長い繊維長の第1強化繊維43が各側端部22からはみ出すように配置され、並行する複数本の第2強化繊維44が胴体部21の幅長に相当する範囲に配置されるように、シート4Aを胴体部21に巻回する。なお、ライナー2の長手方向とは、一方の側端部22から他方の側端部22に向かう方向である。
Specifically, the first reinforcing
これにより、図5に示すように、胴体部21に第1補強部41が成形され、第1補強部41の両側に、第1強化繊維43のみが配向された筒状部分42A,42Aを成形することができる。すなわち、筒状部分42Aは、胴体部21に巻回されたシート4Aの両側に位置し、胴体部21に接触していない部分である。
Thereby, as shown in FIG. 5, the first reinforcing
シート4Aに含浸された樹脂が熱可塑性樹脂である場合、ヒータでシート4Aを熱可塑性樹脂の軟化点以上に加熱する。加熱したシート4Aの熱可塑性樹脂が溶融した状態で、シート4Aをライナー2(の胴体部21)に複数回巻き付ける。巻き付けた状態のシート4Aを、放冷または強制冷却により冷却し、熱可塑性樹脂の温度を軟化点未満とし、熱可塑性樹脂を固化させてもよく、後述する図7に示す工程後に、これを固化させてもよい。
When the resin impregnated in the
一方、シート4Aに含浸された樹脂が熱硬化性樹脂である場合、シート4Aをライナー2(の胴体部21)に巻き付け、この時点では、シート4Aを加熱せず、熱硬化性樹脂を硬化させない。
On the other hand, when the resin impregnated in the
次に、図5に示す各筒状部分42Aに、ライナー2の長手方向に沿って、切断具(図示せず)を用いて筒状部分42Aの周方向に切欠き部46を複数設ける(図6参照)。具体的には、本実施形態では、複数の同じ形状の切欠き部46を、筒状部分42Aの周方向に等間隔に設ける。筒状部分42Aには、第1強化繊維43のみがライナー2の長手方向に沿って配向されているので、この筒状部分42Aの周方向に、ライナー2の長手方向に沿って複数の切欠き部46を設け易い。
Next, a plurality of
このようにして、図6に示すように、筒状部分42Aに複数の切欠き部46を設けることにより、筒状部分42Aを分割した複数の小片部42B,42B,…を成形する。より具体的には、本実施形態では、側端部22の表面形状に応じた形状の複数の小片部42B,42B,…が成形されるように、筒状部分42Aに複数の切欠き部46を設ける。
In this manner, as shown in FIG. 6, by forming the plurality of
ここで、本実施形態でいう、「側端部22の表面形状に応じた小片部42Bの形状」とは、小片部42Bを折り曲げて側端部22に倣わせたときに、小片部42B,42B同士の重なり代(重なる幅)が長手方向に沿って一定(幅)となる形状、または、小片部42B,42B同士の重なり代がなく、小片部42B,42B同士の縁部が接触し、側端部22を均一に覆うことができる形状のことをいう。
Here, in the present embodiment, “the shape of the
次に、図7に示すように、複数の小片部42B,42B,…を各側端部22に貼り付けるように内側に折り曲げて、複数の小片部42B,42B,…を各側端部22に倣わせる。これにより、図1に示すように、タンク1に第2補強部42を成形することができる。本実施形態では、複数の小片部42B,42B,…を各側端部22に倣わせた状態で、隣接する小片部42B,42B同士をあまり重ねることなく横に並べるように貼り付けていく。なお、複数の小片部42Bは、側端部22に接触し、これに貼り付けられればよく、必要に応じて接着剤等により側端部22に接着されていてもよい。
Next, as shown in FIG. 7, the plurality of
本実施形態では、上述したように、側端部22の表面形状に応じた形状の小片部42Bを成形した。これにより、複数の小片部42B,42B,…を側端部22に倣わせる際に、後述する切れ込み部47を設けた場合に比べ、小片部42B,42B同士の重なり代を一定の幅にして少なくする、または重なり代を無くすことができる。この結果、第2補強部42の肉厚をより均一にすることができる。また、小片部42Bの重なりによる第2補強部42の表面の段差を抑えることができる。
In the present embodiment, as described above, the
ここで、シート4Aに含浸された樹脂が熱可塑性樹脂である場合、必要に応じてシート4Aを加熱して、熱可塑性樹脂を軟化させた状態で、複数の小片部42B,42B,…をライナー2の側端部22に倣わせる。その後、シート4Aを冷却し、熱可塑性樹脂を固化させる。
Here, when the resin impregnated in the
一方、シート4Aに含浸された樹脂が熱硬化性樹脂である場合、複数の小片部42B,42B,…をライナー2の側端部22に倣わせた後、シート4Aを加熱する。これにより、熱硬化性樹脂を硬化させる。
On the other hand, when the resin impregnated in the
上述したように、本実施形態では、ライナー2の胴体部21から側端部22まで繊維強化樹脂からなる1枚のシート4Aを巻きけて、繊維強化樹脂からなる被覆層4を成形している。これにより、フィラメントワインディング法のみで、ライナー2の側端部22を補強する場合に比べて、安価かつ短時間で、側端部12の強度を高めたタンク1を製造することができる(図1参照)。
As described above, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、図4に示すように、1枚のシート4Aを、ライナー2の胴体部21に巻き付けた。これにより、胴体部21の長手方向に亘って第1強化繊維43が配向され、かつ、胴体部21を周回するよう第2強化繊維44が配向された第1補強部41を簡単に成形することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, one
一方、第2補強部42には、タンク1の両側に亘って、長手方向に沿った第1強化繊維43を折り曲げて配向させることができるので、タンク1の側端部12の強度を高めることができる。
On the other hand, since it is possible to bend and orient the first reinforcing
ここで、上述した実施形態では、図5に示す筒状部分42Aに対して、図6に示す切欠き部46を設けたが、例えば、図8に示すように、筒状部分42Aに、切れ込み部47を設けてもよい。具体的には、図5に示す筒状部分42Aに対して、カッターなどの刃物(図示せず)を用いて、ライナー2の長手方向に沿った切れ込み部47を、筒状部分42Aの周方向に複数設ける。具体的には、本実施形態では、切れ込み部47を、筒状部分42Aの周方向に等間隔に設ける。
Here, in the embodiment described above, the
切れ込み部47は、ライナー2の長手方向に沿った線状のスリットであり、筒状部分42Aには、第1強化繊維43のみが配向されているので、筒状部分42Aの周方向に複数の切れ込み部47を簡単に設けることができる。
Since the
このようにして、図8に示すように、筒状部分42Aに複数の切れ込み部47,47…を設けることにより、筒状部分42Aを分割した複数の小片部42C,42C,…を成形する。本実施形態では、切れ込み部47を筒状部分42Aの周方向に等間隔に設けるので、等幅の小片部42Cを複数成形することができる。
In this manner, as shown in FIG. 8, by forming a plurality of
次に、図9に示すように、複数の小片部42C,42C,…を各側端部22に貼り付けるように折り曲げて、複数の小片部42B,42B,…を各側端部22に倣わせて、第2補強部42を成形する。複数の小片部42C,42C,…を各側端部22に倣わせた状態で、隣接する小片部42B,42B同士の一部が同じ重なり代で重なり合う。
Next, as shown in FIG. 9, a plurality of
本実施形態では、小片部42Cは、筒状部分42Aに切れ込み部47を設けることにより成形したので、筒状部分42Aの第1強化繊維43を切断することなく、タンク1の両側に亘って、第1強化繊維43を配向させることができる。
In the present embodiment, since the small-
また、図1に示すタンク1に対して、必要に応じて、図10に示すように、第2補強部42を成形する工程(複数の小片部42Bを貼り付ける工程)の後、第1強化繊維43に交差するように、樹脂が含浸された連続繊維5を、フープ巻きにより第2補強部42(小片部が貼り付けられた部分)に巻回してもよい。具体的には、第2補強部42に配向された第1強化繊維43に直交するように、連続繊維5を第2補強部42に巻き付ける。これにより、第2補強部42の第1強化繊維43と直交するように、第2補強部42に巻き付けられた連続繊維5により、第2補強部42の周方向の強度を高めることができる。本実施形態では、第2補強部42の第1強化繊維43と連続繊維5とが直交した例を示しているが、必ずしも直交する場合である必要はなく、一方に対し他方が所定の角度を持って交差するものでもよい。
Further, as shown in FIG. 10, if necessary, to the
連続繊維5に含浸された樹脂が熱可塑性樹脂である場合、加熱しながら、熱可塑性樹脂を軟化させた状態で、連続繊維5を巻回する。一方、連続繊維5に含浸された樹脂が熱硬化性樹脂である場合、連続繊維5を巻回した後、(未硬化の)熱硬化性樹脂を加熱して、これを硬化させる。このようにして、図10に示すように、タンク1の側端部12をさらに部分的に補強したタンク1を製造することができる。
When the resin impregnated in the continuous fiber 5 is a thermoplastic resin, the continuous fiber 5 is wound while heating the thermoplastic resin in a softened state. On the other hand, when the resin impregnated in the continuous fiber 5 is a thermosetting resin, after winding the continuous fiber 5, the (uncured) thermosetting resin is heated to cure it. In this manner, as shown in FIG. 10, the
本実施形態では、上述した如く、側端部22の表面形状に応じた形状の小片部42Bを成形し、第2補強部42の表面の段差を抑えたので、巻き付いた連続繊維5と第2補強部42との間に、段差等に起因した空孔が形成され難く、タンク1の強度の低下を抑えることができる。
In the present embodiment, as described above, since the small-
以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更があっても、それらは本発明に含まれるものである。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change without departing from the scope of the present invention, they are It is included in the invention.
本実施形態では、ライナーの胴体部が円筒状であったが、小片部により側端部を被覆することにより、1枚のシートから第1および第2補強部を形成することができるのであれば、ライナーの胴体部は、長手方向に直交する断面が多角形または楕円形等の筒状であってもよい。 In the present embodiment, the body portion of the liner is cylindrical, but by covering the side end portion with the small piece portion, it is possible to form the first and second reinforcing portions from one sheet. The body portion of the liner may be cylindrical such that the cross section orthogonal to the longitudinal direction is polygonal or elliptical.
1:タンク、11:胴体部、12:側端部、2:ライナー、21:胴体部、22:側端部、3:口金、31:管状部、32:貫通孔、4:被覆層、4A:シート、41:第1補強部、42:第2補強部、42A:筒状部分、42B,42C:小片部、43:第1強化繊維、44:第2強化繊維、46:切欠き部、47:切れ込み部、5:連続繊維、CL:軸心、S:収容空間
1:
Claims (3)
前記胴体部および前記各側端部を被覆する繊維強化樹脂からなる被覆層と、が形成されたタンクの製造方法であって、
第1方向に配向された複数本の第1強化繊維と、前記第1強化繊維の第1方向に交差する第2方向に配向された複数本の第2強化繊維と、を含む前記繊維強化樹脂からなるシートであり、前記ライナーの幅長よりも長い繊維長の前記第1強化繊維が前記シート内に配置され、前記第2強化繊維が前記シート内に配置される範囲が前記胴体部の幅長に相当するシートを準備する工程と、
前記第2強化繊維が前記胴体部の周りに巻回されるように、かつ前記第1強化繊維が前記側端部からはみ出すように前記シートを前記胴体部に巻回する工程と、
前記ライナーの前記胴体部に巻回された前記シートの両側であって、前記胴体部に接触していない筒状部分の周方向に、前記ライナーの長手方向に沿って切欠き部または切れ込み部を複数設けることで、前記筒状部分を分割した複数の小片部を成形する工程と、
前記分割された複数の小片部を折り曲げ、前記複数の小片部を前記ライナーの前記側端部に倣わせて、前記側端部に前記複数の小片部を貼り付ける工程を含むことを特徴とするタンクの製造方法。 A liner having a cylindrical body portion and dome-shaped side ends formed on both sides of the body portion;
A manufacturing method of a tank in which a covering layer made of a fiber reinforced resin for covering the body part and the side end parts is formed,
The fiber reinforced resin, comprising: a plurality of first reinforcing fibers oriented in a first direction; and a plurality of second reinforcing fibers oriented in a second direction intersecting the first direction of the first reinforcing fibers The first reinforcing fibers having a fiber length longer than the width of the liner are disposed in the sheet, and the range in which the second reinforcing fibers are disposed in the sheet is the width of the body portion. Preparing a sheet corresponding to the length;
Winding the sheet around the body such that the second reinforcing fibers are wound around the body, and the first reinforcing fibers protrude from the side end;
Notches or notches along the longitudinal direction of the liner on both sides of the sheet wound around the body of the liner and not in contact with the body. Forming a plurality of small pieces obtained by dividing the cylindrical portion by providing a plurality of pieces;
The method may further include the steps of: bending the plurality of divided small pieces; making the plurality of small pieces follow the side end of the liner; and bonding the plurality of small pieces to the side end. How to make a tank.
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