JP7040347B2 - Pressure vessel and manufacturing method of pressure vessel - Google Patents

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Description

本発明は、圧力容器及び圧力容器の製造方法に関する。 The present invention relates to a pressure vessel and a method for manufacturing the pressure vessel.

圧縮天然ガス(CNG)、液化天然ガス(LNG)等のガスを収容する圧力容器(所謂、高圧タンク)は、一般にスチールやアルミニウム合金等の金属製のため重量が重い。近年、天然ガスを燃料とする自動車が低公害車として注目されており、より低公害のものとして、燃料電池を動力源とする自動車も注目されている。燃料電池の燃料として水素ガスを燃料タンクに収容する自動車もあるが、燃料タンクとなる圧力容器の重量が重く燃費が悪くなる。この不都合を解消するため、ガスバリア性を有するライナ(内殻)の外側を耐圧性の繊維強化複合材層で覆った圧力容器が提案されている。 The pressure vessel (so-called high-pressure tank) that houses gas such as compressed natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) is generally made of metal such as steel or aluminum alloy, and is heavy. In recent years, automobiles that use natural gas as fuel have been attracting attention as low-emission vehicles, and automobiles that use fuel cells as a power source have also been attracting attention as lower-emission vehicles. Some automobiles store hydrogen gas as fuel for fuel cells in a fuel tank, but the weight of the pressure vessel that serves as the fuel tank is heavy and fuel efficiency deteriorates. In order to eliminate this inconvenience, a pressure vessel in which the outside of a liner (inner shell) having a gas barrier property is covered with a pressure-resistant fiber-reinforced composite material layer has been proposed.

圧力容器のライナは、一般に、円筒状の胴体部と、胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を有する形状である。圧力容器内には数十MPaの圧力になるようにガスが充填されるが、繊維強化複合材層により、ライナが補強されている。このような圧力容器においては、例えば、特許文献1に開示されるように、ライナの軸芯に対して直交する方向から胴体部及びドーム部の外周面に1枚の強化繊維シートが複数回巻き付けられる。特許文献1に開示された圧力容器に巻き付けられる強化繊維シートは、ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように胴体部に配列された第1の糸と、胴体部の軸方向及び前記ドーム部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように胴体部及びドーム部に配列された第2の糸と、を備える。特許文献1に記載の圧力容器において、強化繊維シートが巻き付けられた状態では、第2の糸のみがドーム部に配列されている。そして、圧力容器への強化繊維シートの巻き付け後、樹脂が含浸された連続繊維をフープ巻きによってドーム部に巻回している。 The liner of the pressure vessel is generally in the shape of having a cylindrical body portion and a dome portion continuous with at least one end of the body portion in the axial direction. The pressure vessel is filled with gas so as to have a pressure of several tens of MPa, and the liner is reinforced by the fiber-reinforced composite material layer. In such a pressure vessel, for example, as disclosed in Patent Document 1, one reinforcing fiber sheet is wound a plurality of times around the outer peripheral surfaces of the body portion and the dome portion from a direction orthogonal to the axis of the liner. Be done. The reinforcing fiber sheet wound around the pressure vessel disclosed in Patent Document 1 includes a first thread arranged on the body portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner, and the axial direction of the body portion and the dome portion. A second thread is provided on the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the axial direction of the thread. In the pressure vessel described in Patent Document 1, only the second thread is arranged in the dome portion in the state where the reinforcing fiber sheet is wound. Then, after winding the reinforcing fiber sheet around the pressure vessel, the continuous fiber impregnated with the resin is wound around the dome portion by hoop winding.

特開2017-187153号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-187153

ところで、特許文献1において所望の耐圧性を実現させるためには、ドーム部に配列された強化繊維シートの第2の糸と直交する方向等、ドーム部にて所定の方向に延びるように連続繊維をドーム部に巻回することが望ましい。しかしながら、ドーム部は湾曲した形状であるため、ドーム部の全体で連続繊維の延在方向を維持しつつ巻回を行うことは非常に困難であり、圧力容器の耐圧性の点で改善の余地があった。 By the way, in order to realize the desired pressure resistance in Patent Document 1, continuous fibers extend in a predetermined direction at the dome portion, such as a direction orthogonal to the second thread of the reinforcing fiber sheet arranged at the dome portion. It is desirable to wind around the dome. However, since the dome portion has a curved shape, it is very difficult to perform winding while maintaining the extending direction of the continuous fibers in the entire dome portion, and there is room for improvement in terms of pressure resistance of the pressure vessel. was there.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、耐圧性を向上できる圧力容器及び圧力容器の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a pressure vessel and a method for manufacturing a pressure vessel capable of improving pressure resistance.

上記課題を解決する圧力容器は、円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、前記ライナの周方向に沿って前記ライナの外周面に巻き付けられるとともに前記ライナを外側から覆う強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、前記強化繊維シートは、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記胴体部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部に配列されるとともに前記ドーム部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記ドーム部に配列された第2の糸と、を備えるとともに、前記第1の糸と前記第2の糸とで形成された織物製であり、前記第2の糸は、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部全体に延在する長糸と、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体に延在するとともに前記ドーム部には延在しない短糸と、を含むことを特徴とする。 The pressure vessel for solving the above problems has a liner provided with a cylindrical body portion and a dome portion continuous with at least one end in the axial direction of the body portion, and the liner has a liner along the circumferential direction of the liner. A pressure vessel provided with a fiber structure having a reinforcing fiber sheet that is wound around an outer peripheral surface and covers the liner from the outside. The reinforcing fiber sheet is the body of the body so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner. The first thread arranged in the portion and the dome portion is arranged in the body portion so that the yarn main axis direction extends in the axial direction of the body portion, and the thread main axis direction extends in the axial direction of the dome portion. The dome portion is provided with a second thread arranged in the dome portion, and is made of a woven fabric formed of the first thread and the second thread, and the second thread is the shaft of the liner. It includes a long thread extending to the entire body portion and the entire dome portion in the direction, and a short thread extending to the entire body portion and not extending to the dome portion in the axial direction of the liner. It is a feature.

上記課題を解決する圧力容器の製造方法は、円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、前記繊維構造体は、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記第1の糸と前記織物を形成する第2の糸と、を有する圧力容器の製造方法であって、複数の前記第1の糸を前記ライナの軸方向に配列した状態で張設し、前記ライナの軸方向に隣り合う前記第1の糸の間に形成された開口のうち、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部全体を範囲とする長糸範囲に形成された前記開口と、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体を範囲に含むとともに前記ドーム部を範囲に含まない短糸範囲に形成された前記開口とに、前記第2の糸を前記ライナの軸方向に沿って挿入し、前記開口に挿入された前記第2の糸を筬打ち動作で前記ライナに向けて押し込み、前記第1の糸と前記第2の糸の織物を製織し、前記ライナを、前記ライナの中心軸線を回転中心として回転させて、製織された前記織物を前記ライナに巻き付けることを特徴とする。 A method for manufacturing a pressure vessel for solving the above problems is made of a textile having a liner provided with a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end in the axial direction of the body portion, and covering the liner from the outside. A first pressure vessel comprising a fiber structure having a reinforcing fiber sheet of the above, wherein the fiber structure is arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner. A method for manufacturing a pressure vessel having the first thread and the second thread forming the woven fabric, in which a plurality of the first threads are arranged in the axial direction of the liner. Of the openings formed between the first yarns adjacent to each other in the axial direction of the liner, the long yarn range covers the entire body portion and the entire dome portion in the axial direction of the liner. The liner is provided with the second yarn in the formed opening and the opening formed in the short yarn range that includes the entire body portion in the axial direction of the liner and does not include the dome portion in the range. The second thread inserted into the opening is pushed toward the liner by a reed motion to weave the first thread and the woven fabric of the second thread. The liner is rotated around the center axis of the liner as a rotation center, and the woven fabric is wound around the liner.

上記の各構成によれば、強化繊維シートをライナの外周面に巻き付けることにより、第1の糸の糸主軸方向がライナの周方向となるため、ドーム部に配列させる第1の糸の糸主軸方向を圧力容器の耐圧性に適した方向へと容易に設定することができる。また、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分には第2の糸のうちの短糸が配列されない。そのため、配列される第2の糸の本数で比較すると、短糸の配列分だけドーム部が胴体部よりも少なくなることにより、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、圧力容器の耐圧性を向上させることができる。 According to each of the above configurations, by winding the reinforcing fiber sheet around the outer peripheral surface of the liner, the thread spindle direction of the first thread becomes the circumferential direction of the liner, and therefore the thread spindle of the first thread to be arranged in the dome portion. The direction can be easily set to a direction suitable for the pressure resistance of the pressure vessel. Further, the short yarn of the second yarn is not arranged in the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion. Therefore, when compared by the number of the second threads arranged, the dome portion is smaller than the body portion by the arrangement of the short yarns, so that the portion of the reinforcing fiber sheet covering the dome portion follows the shape of the dome portion. be able to. Therefore, the pressure resistance of the pressure vessel can be improved.

圧力容器について、前記第2の糸は、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部の一部に延在する中間糸をさらに含み、前記ライナの周方向において前記長糸、前記中間糸、及び前記短糸の順で配列されることにより、前記ライナの軸方向における延在範囲が前記ライナの周方向で小さくなる順に配列されていることが好ましい。 For the pressure vessel, the second thread further includes an intermediate thread extending in the entire body portion and a part of the dome portion in the axial direction of the liner, and the long thread and the intermediate thread in the circumferential direction of the liner. By arranging the yarns and the short yarns in this order, it is preferable that the yarns are arranged in the order in which the extension range in the axial direction of the liner becomes smaller in the circumferential direction of the liner.

上記構成によれば、第2の糸を長糸と短糸とで構成する場合と比較して、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をよりドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、圧力容器の耐圧性をさらに向上させることができる。 According to the above configuration, as compared with the case where the second yarn is composed of the long yarn and the short yarn, the portion of the reinforcing fiber sheet covering the dome portion can be made to follow the shape of the dome portion more. Therefore, the pressure resistance of the pressure vessel can be further improved.

圧力容器について、前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記胴体部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも大きいことが好ましい。 For the pressure vessel, the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is preferably larger than the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the body portion.

上記構成によれば、第2の糸としての長糸と短糸との配列に加えて、隣り合う第1の糸同士の配列ピッチの大きさを胴体部とドーム部とで異ならせることにより、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をよりドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、圧力容器の耐圧性をさらに向上させることができる。 According to the above configuration, in addition to the arrangement of the long thread and the short thread as the second thread, the size of the arrangement pitch of the adjacent first threads is made different between the body portion and the dome portion. The portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion can be made to follow the shape of the dome portion. Therefore, the pressure resistance of the pressure vessel can be further improved.

圧力容器について、前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記ドーム部の軸方向で前記胴体部から離れた位置ほど大きくなっていることが好ましい。 With respect to the pressure vessel, it is preferable that the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is larger as the position away from the body portion in the axial direction of the dome portion .

上記構成によれば、ライナの軸方向においてドーム部の全体で隣り合う第1の糸同士の配列ピッチを同じ大きさとする場合と比較して、強化繊維シートにおけるドーム部を覆う部分をよりドーム部の形状に沿わせることができる。したがって、圧力容器の耐圧性をさらに向上させることができる。 According to the above configuration, the portion of the reinforcing fiber sheet that covers the dome portion is more dome portion than the case where the arrangement pitches of the first threads adjacent to each other in the entire dome portion in the axial direction of the liner are the same size. Can be made to follow the shape of. Therefore, the pressure resistance of the pressure vessel can be further improved.

この発明によれば、耐圧性を向上できる。 According to the present invention, the pressure resistance can be improved.

高圧タンクを模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the high pressure tank. 繊維構造体を模式的に示す図。The figure which shows the fiber structure schematically. (a)は胴体シート部を模式的に示す図、(b)はライナの軸方向一端のドームシート部を模式的に示す図、(c)はライナの軸方向他端のドームシート部を模式的に示す図。(A) is a diagram schematically showing a fuselage seat portion, (b) is a diagram schematically showing a dome seat portion at one end in the axial direction of the liner, and (c) is a diagram schematically showing a dome seat portion at the other end in the axial direction of the liner. The figure which shows. 強化繊維シートの製造方法を模式的に示す図。The figure which shows typically the manufacturing method of the reinforcing fiber sheet. (a)緯糸を緯入れした状態を模式的に示す図、(b)は筬打ち動作後の状態を模式的に示す図、(c)はライナに強化繊維シートを巻き取った状態を模式的に示す図。(A) A diagram schematically showing a state in which a weft is inserted, (b) a diagram schematically showing a state after a reed operation, and (c) a diagram schematically showing a state in which a reinforcing fiber sheet is wound around a liner. The figure shown in. (a)は他の実施形態における胴体シート部を模式的に示す図、(b)は他の実施形態におけるライナの軸方向一端のドームシート部を模式的に示す図、(c)は他の実施形態におけるライナの軸方向他端のドームシート部を模式的に示す図。(A) is a diagram schematically showing a fuselage seat portion in another embodiment, (b) is a diagram schematically showing a dome seat portion at one axial end of a liner in another embodiment, and (c) is another diagram. The figure which shows typically the dome sheet part of the other end in the axial direction of a liner in an embodiment. (a)他の実施形態において緯糸を緯入れした状態を模式的に示す図、(b)は他の実施形態において筬打ち動作後の状態を模式的に示す図、(c)は他の実施形態においてライナに強化繊維シートを巻き取った状態を模式的に示す図。(A) A diagram schematically showing a state in which a weft is inserted in another embodiment, (b) a diagram schematically showing a state after a reed operation in another embodiment, and (c) a diagram schematically showing a state after a reed operation, and (c) is another embodiment. The figure which shows typically the state which the reinforcing fiber sheet was wound around the liner in the form.

以下、圧力容器及びその製造方法を具体化した一実施形態について図1~図5を用いて説明する。
図1に示すように、圧力容器としての高圧タンク10は、細長中空状のライナ12と、ライナ12の外側を覆う強化繊維シート19と、を有する繊維構造体21にマトリックス樹脂Maを含浸させて構成されている。高圧タンク10は、マトリックス樹脂Maの含浸された強化繊維シート19よりなる繊維強化複合材層11によってライナ12を補強し、高圧タンク10の耐圧性(機械的強度)を確保している。
Hereinafter, an embodiment in which the pressure vessel and the manufacturing method thereof are embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
As shown in FIG. 1, in a high-pressure tank 10 as a pressure vessel, a fiber structure 21 having an elongated hollow liner 12 and a reinforcing fiber sheet 19 covering the outside of the liner 12 is impregnated with a matrix resin Ma. It is configured. The high-pressure tank 10 reinforces the liner 12 with a fiber-reinforced composite material layer 11 made of a reinforcing fiber sheet 19 impregnated with the matrix resin Ma, and secures the pressure resistance (mechanical strength) of the high-pressure tank 10.

ライナ12は、樹脂製であり、細長中空状である。ライナ12の中心軸線Lの延びる方向をライナの軸方向Yとする。ライナ12は、円筒状の胴体部13を備える。胴体部13の中心軸線はライナ12の中心軸線Lと一致する。そして、胴体部13の軸方向は、ライナ12の軸方向Yと一致する。ライナ12は、胴体部13の軸方向両端に湾曲した形状のドーム部14a,14bを有する。ドーム部14a,14bにおいて、胴体部13側の端部の径は胴体部13の径と同じ大きさであり、胴体部13から離れた位置ほど径が小さくなっている。ドーム部14a,14bの軸方向は、ライナ12の軸方向Yと一致する。ライナ12は、ドーム部14a,14bからライナ12の軸方向Yに沿って外側に突出した口金部15を備える。各口金部15は金属製(例えばステンレス製)である。各口金部15は、ライナ12内の空間と連通する孔部16を備える。ドーム部14a,14bのうち、ライナ12の軸方向Y一端側のドーム部14aにおいて、口金部15の孔部16には螺子18が螺合されている。ドーム部14a,14bのうち、ライナ12の軸方向Y他端側のドーム部14bにおいて、口金部15の孔部16にはバルブ17が装着されている。 The liner 12 is made of resin and has an elongated hollow shape. The extending direction of the central axis L of the liner 12 is defined as the axial direction Y of the liner. The liner 12 includes a cylindrical body portion 13. The central axis of the body portion 13 coincides with the central axis L of the liner 12. The axial direction of the body portion 13 coincides with the axial direction Y of the liner 12. The liner 12 has dome portions 14a and 14b having a curved shape at both ends in the axial direction of the body portion 13. In the dome portions 14a and 14b, the diameter of the end portion on the body portion 13 side is the same as the diameter of the body portion 13, and the diameter becomes smaller as the distance from the body portion 13 increases. The axial direction of the dome portions 14a and 14b coincides with the axial direction Y of the liner 12. The liner 12 includes a base portion 15 projecting outward from the dome portions 14a and 14b along the axial direction Y of the liner 12. Each base portion 15 is made of metal (for example, made of stainless steel). Each base portion 15 includes a hole portion 16 that communicates with the space in the liner 12. Of the dome portions 14a and 14b, a screw 18 is screwed into the hole portion 16 of the base portion 15 in the dome portion 14a on the one end side in the axial direction Y of the liner 12. Of the dome portions 14a and 14b, the valve 17 is mounted in the hole portion 16 of the base portion 15 in the dome portion 14b on the other end side of the liner 12 in the axial direction Y.

図2に示すように、強化繊維シート19は、複数本の経糸30と、複数本の緯糸40とを平織りして製織された長尺状の織物50である。強化繊維シート19の長手方向がライナ12の周方向Zに延びるように、強化繊維シート19はライナ12の外周面に巻き付けられている。強化繊維シート19において、経糸30と緯糸40は互いに直交して配列されている。複数本の経糸30は、ライナ12の軸方向Yへ互いに平行な状態で胴体部13及びドーム部14a,14bに配列されている。各経糸30の糸主軸方向X1は、胴体部13及びドーム部14a,14bにおいてライナ12の周方向Zへ直線的に延びている。また、経糸30の糸主軸方向X1に対し、ライナ12の径方向が直交している。 As shown in FIG. 2, the reinforcing fiber sheet 19 is a long woven fabric 50 woven by plain weaving a plurality of warp threads 30 and a plurality of weft threads 40. The reinforcing fiber sheet 19 is wound around the outer peripheral surface of the liner 12 so that the longitudinal direction of the reinforcing fiber sheet 19 extends in the circumferential direction Z of the liner 12. In the reinforcing fiber sheet 19, the warp threads 30 and the weft threads 40 are arranged orthogonal to each other. The plurality of warp threads 30 are arranged on the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b in a state parallel to each other in the axial direction Y of the liner 12. The yarn spindle direction X1 of each warp 30 extends linearly in the circumferential direction Z of the liner 12 at the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b. Further, the radial direction of the liner 12 is orthogonal to the thread main axis direction X1 of the warp thread 30.

複数本の緯糸40は、ライナ12の周方向Zへ互いに平行な状態で胴体部13及びドーム部14a,14bに配列されている。緯糸40のうち、胴体部13に配列される緯糸40の糸主軸方向X2は、ライナ12における胴体部13の軸方向へ延びる。緯糸40のうち、ドーム部14a,14bに配列される緯糸40の糸主軸方向X2は、ライナ12の軸方向Yへ延びる一方、ドーム部14a,14bの曲面に沿って湾曲している。 The plurality of wefts 40 are arranged in the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b in a state parallel to each other in the circumferential direction Z of the liner 12. Of the wefts 40, the yarn main axis direction X2 of the wefts 40 arranged in the body portion 13 extends in the axial direction of the body portion 13 in the liner 12. Of the wefts 40, the yarn main axis direction X2 of the wefts 40 arranged in the dome portions 14a and 14b extends in the axial direction Y of the liner 12, while is curved along the curved surface of the dome portions 14a and 14b.

経糸30と緯糸40を直交して配列させるとともに、経糸30の糸主軸方向X1の延びる方向をライナ12の周方向Zに一致させることで、ライナ12の径方向においてライナ12を補強している。また、緯糸40の糸主軸方向X2をライナ12の軸方向Yに一致させることで、ライナ12の軸方向Yにおいてライナ12を補強している。 The liner 12 is reinforced in the radial direction of the liner 12 by arranging the warp 30 and the weft 40 orthogonally and aligning the extending direction of the yarn main axis direction X1 of the warp 30 with the circumferential direction Z of the liner 12. Further, the liner 12 is reinforced in the axial direction Y of the liner 12 by matching the thread main axial direction X2 of the weft 40 with the axial direction Y of the liner 12.

強化繊維シート19は、経糸30として、複数本の第1強化繊維31と複数本の第1補助糸32とを有する。第1強化繊維31と第1補助糸32とは、交互に配列されることによって、ライナ12の軸方向Yに隣り合うように配列されている。また、第1強化繊維31同士、第1補助糸32同士、及び第1強化繊維31と第1補助糸32は、互いに平行に配列されている。また、強化繊維シート19は、緯糸40として、複数本の第2強化繊維41と複数本の第2補助糸42とを有する。第2強化繊維41と第2補助糸42とは、交互に配列されることによって、ライナ12の周方向Zに隣り合うように配列されている。第2強化繊維41同士、第2補助糸42同士、及び第2強化繊維41と第2補助糸42は、互いに平行に配列されている。第1強化繊維31及び第1補助糸32が第1の糸に相当し、第2強化繊維41及び第2補助糸42が第2の糸に相当する。 The reinforcing fiber sheet 19 has a plurality of first reinforcing fibers 31 and a plurality of first auxiliary threads 32 as warp threads 30. The first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are arranged so as to be adjacent to each other in the axial direction Y of the liner 12 by being arranged alternately. Further, the first reinforcing fibers 31 to each other, the first auxiliary threads 32 to each other, and the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32 are arranged in parallel with each other. Further, the reinforcing fiber sheet 19 has a plurality of second reinforcing fibers 41 and a plurality of second auxiliary threads 42 as the wefts 40. The second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are arranged so as to be adjacent to each other in the circumferential direction Z of the liner 12 by being arranged alternately. The second reinforcing fibers 41 to each other, the second auxiliary threads 42 to each other, and the second reinforcing fibers 41 and the second auxiliary thread 42 are arranged in parallel with each other. The first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 correspond to the first thread, and the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 correspond to the second thread.

本実施形態では、第1強化繊維31、第2強化繊維41、第1補助糸32、及び第2補助糸42として炭素繊維を備える。なお、第1強化繊維31、第2強化繊維41、第1補助糸32、及び第2補助糸42は炭素繊維に限らず、ガラス繊維や炭化ケイ素系セラミック繊維やアラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の一般に高弾性・高強度といわれるその他の繊維を使用してもよい。また、本実施形態では、第1強化繊維31と第2強化繊維41とに同じ糸を用いている。第1補助糸32及び第2補助糸42は、第1強化繊維31及び第2強化繊維41より細い繊維束からなる。 In the present embodiment, carbon fibers are provided as the first reinforcing fiber 31, the second reinforcing fiber 41, the first auxiliary thread 32, and the second auxiliary thread 42. The first reinforcing fiber 31, the second reinforcing fiber 41, the first auxiliary thread 32, and the second auxiliary thread 42 are not limited to carbon fibers, but are glass fibers, silicon carbide-based ceramic fibers, aramid fibers, and ultra-high molecular weight polyethylene fibers. Other fibers generally said to have high elasticity and high strength may be used. Further, in the present embodiment, the same thread is used for the first reinforcing fiber 31 and the second reinforcing fiber 41. The first auxiliary thread 32 and the second auxiliary thread 42 are composed of fiber bundles thinner than the first reinforcing fiber 31 and the second reinforcing fiber 41.

図3(a)に示すように、ライナ12の胴体部13は、強化繊維シート19の一部分である胴体シート部19mによって覆われている。図3(b)に示すように、ライナ12のドーム部14aは、強化繊維シート19の一部分であるドームシート部19aによって覆われている。図3(c)に示すように、ライナ12のドーム部14bは、強化繊維シート19の一部分であるドームシート部19bによって覆われている。なお、図3(a)、図3(b)、及び図3(c)においては、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との間や、隣り合う第2強化繊維41と第2補助糸42との間に間隙があるが、そうした間隙は実際には存在しない。実際の強化繊維シート19においては、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32とがライナ12の軸方向Yで接触するように配列されているとともに、隣り合う第2強化繊維41と第2補助糸42とがライナ12の周方向Zで接触するように配列されている。 As shown in FIG. 3A, the body portion 13 of the liner 12 is covered with the body portion 19m which is a part of the reinforcing fiber sheet 19. As shown in FIG. 3B, the dome portion 14a of the liner 12 is covered with the dome sheet portion 19a which is a part of the reinforcing fiber sheet 19. As shown in FIG. 3C, the dome portion 14b of the liner 12 is covered with the dome sheet portion 19b which is a part of the reinforcing fiber sheet 19. In addition, in FIG. 3 (a), FIG. 3 (b), and FIG. 2 There is a gap between the auxiliary thread 42 and the gap, but such a gap does not actually exist. In the actual reinforcing fiber sheet 19, the adjacent first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are arranged so as to be in contact with each other in the axial direction Y of the liner 12, and the adjacent second reinforcing fiber 41 and the first reinforcing fiber sheet 19 are arranged so as to be in contact with each other. 2 The auxiliary threads 42 are arranged so as to come into contact with each other in the circumferential direction Z of the liner 12.

図3(a)、図3(b)、及び図3(c)に示すように、強化繊維シート19において、第2強化繊維41及び第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Y(図3(a)、図3(b)、及び図3(c)では上下方向)における延在範囲がライナ12の周方向Z(図3(a)、図3(b)、及び図3(c)では左右方向)で小さくなる順に配列されている。ここで、第2強化繊維41及び第2補助糸42について、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が大きい糸から順に、第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bとする。 As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, in the reinforcing fiber sheet 19, the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are arranged in the axial direction Y of the liner 12 (FIG. 3). The extension range in 3 (a), FIG. 3 (b), and FIG. 3 (c) in the vertical direction) is the circumferential direction Z of the liner 12 (FIG. 3 (a), 3 (b), and 3 (c). In), they are arranged in ascending order in the left-right direction). Here, regarding the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42, the second reinforcing fiber 41a, the second auxiliary thread 42a, and the second reinforcing fiber 41b, in order from the thread having the largest extension range in the axial direction Y of the liner 12. And the second auxiliary thread 42b.

第2強化繊維41aは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とに延在する。第2補助糸42aは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2強化繊維41aよりも小さい範囲であるドーム部14a,14bの一部とで延在する。第2強化繊維41bは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2補助糸42aよりも小さい範囲とで延在する。第2補助糸42bは、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体に延在し、ドーム部14a,14bには延在しない。こうした第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの配列が、ライナ12の周方向Zで繰り返しなされている。 The second reinforcing fiber 41a extends to the entire body portion 13 and the entire dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12. The second auxiliary thread 42a includes the entire body portion 13 and a part of the dome portions 14a and 14b which are smaller than the second reinforcing fiber 41a among the dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12. It is extended in. The second reinforcing fiber 41b extends in the axial direction Y of the liner 12 in the entire body portion 13 and in a range of the dome portions 14a and 14b smaller than the second auxiliary thread 42a. The second auxiliary thread 42b extends over the entire body portion 13 in the axial direction Y of the liner 12, and does not extend over the dome portions 14a and 14b. The arrangement of the second reinforcing fiber 41a, the second auxiliary thread 42a, the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42b is repeated in the circumferential direction Z of the liner 12.

上記のように第2強化繊維41及び第2補助糸42の延在範囲が設定されることで、ライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第2強化繊維41及び第2補助糸42の合計本数Nで比較すると、ドームシート部19a,19bでの合計本数Nが胴体シート部19mでの合計本数Nよりも少なくなっている。これにより、ドームシート部19a,19bの厚みが胴体シート部19mの厚みより小さくなっている。 By setting the extension range of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 as described above, the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread existing per unit length in the axial direction Y of the liner 12 are set. Comparing with the total number N of 42, the total number N of the dome seat portions 19a and 19b is smaller than the total number N of the body seat portions 19m. As a result, the thickness of the dome seat portions 19a and 19b is smaller than the thickness of the body seat portion 19m.

また、ドーム部14a,14bにおいてライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第2強化繊維41及び第2補助糸42の合計本数Nは、胴体部13から離れた位置ほど少なくなっている。これにより、ドームシート部19a,19bの厚みは、ドームシート部19a,19bのうちで胴体シート部19mから離れた位置ほど小さくなっている。なお、この変更例では、第2強化繊維41aが長糸に相当し、第2補助糸42bが短糸に相当する。また、第2補助糸42a及び第2強化繊維41bが中間糸に相当する。 Further, the total number N of the second reinforcing fibers 41 and the second auxiliary thread 42 existing per unit length of the liner 12 in the axial direction Y in the dome portions 14a and 14b decreases as the distance from the body portion 13 increases. There is. As a result, the thickness of the dome seat portions 19a and 19b becomes smaller as the dome seat portions 19a and 19b are located farther from the body seat portion 19m. In this modified example, the second reinforcing fiber 41a corresponds to the long yarn, and the second auxiliary yarn 42b corresponds to the short yarn. Further, the second auxiliary thread 42a and the second reinforcing fiber 41b correspond to the intermediate thread.

次に、高圧タンク10の製造方法を説明する。
高圧タンク10を製造する際は、経糸30と緯糸40を平織りしつつ、製職された織物50をライナ12に巻き付けていく。
Next, a method for manufacturing the high-pressure tank 10 will be described.
When manufacturing the high-pressure tank 10, the warp and weft 40 are plain-woven, and the woven fabric 50 that has been manufactured is wound around the liner 12.

図4に示すように、織物50の製織は平織織機で行う。平織織機は、例えば、経糸30としての第1強化繊維31及び第1補助糸32のうち、第1強化繊維31の開口を行う強化繊維綜絖枠33と、第1補助糸32の開口を行う補助糸綜絖枠34を備える。また、平織織機は、第1強化繊維31を供給する経糸ビーム35と、第1補助糸32を供給する経糸ビーム36とが配置された構造を有する。経糸ビーム35から送り出される第1強化繊維31は、強化繊維綜絖枠33により開口動作が行われるようになっている。経糸ビーム36から送り出される第1補助糸32は、補助糸綜絖枠34により開口動作が行われるようになっている。なお、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34の目は、図において黒丸で示されている。 As shown in FIG. 4, the woven fabric 50 is woven by a plain weave loom. In the plain weave loom, for example, among the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary yarn 32 as the warp 30, the reinforcing fiber heddle frame 33 for opening the first reinforcing fiber 31 and the auxiliary for opening the first auxiliary yarn 32. A thread heddle frame 34 is provided. Further, the plain weave loom has a structure in which a warp beam 35 for supplying the first reinforcing fiber 31 and a warp beam 36 for supplying the first auxiliary thread 32 are arranged. The first reinforcing fiber 31 sent out from the warp beam 35 is opened by the reinforcing fiber heddle frame 33. The first auxiliary thread 32 sent out from the warp beam 36 is opened by the auxiliary thread heddle frame 34. The stitches of the reinforcing fiber heddle frame 33 and the auxiliary thread heddle frame 34 are indicated by black circles in the figure.

筬39は、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34と織り前45との間に配置されている。筬39は、ライナ12の軸方向Y(図4では紙面に垂直方向)へ直線状に延びる部材である。また、緯糸40としての第2強化繊維41及び第2補助糸42は、第1強化繊維31及び第1補助糸32の開口に対して緯入れ機構(図示せず)により緯入れ(挿入)されるようになっている。第1強化繊維31及び第1補助糸32の送り出し方向において、織り前45よりも先にはライナ12が回転可能に支持されている。ライナ12は、中心軸線Lを回転中心として回転する。 The reed 39 is arranged between the reinforcing fiber heddle frame 33 and the auxiliary thread heddle frame 34 and the weaving front 45. The reed 39 is a member that extends linearly in the axial direction Y of the liner 12 (perpendicular to the paper surface in FIG. 4). Further, the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 as the weft 40 are wefted (inserted) into the openings of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 by a wefting mechanism (not shown). It has become so. In the feeding direction of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary yarn 32, the liner 12 is rotatably supported before the pre-weaving 45. The liner 12 rotates about the central axis L as the center of rotation.

上記の平織織機で強化繊維シート19を製織するに際しては、経糸ビーム35から引き出された複数本の第1強化繊維31の端部と、経糸ビーム36から引き出された複数本の第1補助糸32の端部と、を例えば接着剤によってライナ12の外周面に固定する。これにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32は、ライナ12の軸方向Yに沿って胴体部13及びドーム部14a,14bに配列された状態で張設される。第1強化繊維31及び第1補助糸32は、ライナ12の軸方向Yで第1強化繊維31と第1補助糸32とが交互に並ぶようにそれぞれ延びている。なお、使用する接着剤は、強化繊維シート19にマトリックス樹脂Maを含浸硬化させる際の加熱によって溶融する材質が好ましいが、溶融しない材質の接着剤を用いてもよい。 When weaving the reinforcing fiber sheet 19 with the above plain weave machine, the ends of the plurality of first reinforcing fibers 31 drawn from the warp beam 35 and the plurality of first auxiliary threads 32 drawn from the warp beam 36 are used. And the end of the liner 12 are fixed to the outer peripheral surface of the liner 12 with, for example, an adhesive. As a result, the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are stretched in a state of being arranged in the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b along the axial direction Y of the liner 12. The first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 extend so that the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are alternately arranged in the axial direction Y of the liner 12. The adhesive to be used is preferably a material that melts by heating when the matrix resin Ma is impregnated and cured in the reinforcing fiber sheet 19, but an adhesive made of a material that does not melt may be used.

強化繊維シート19を製織する際には、ライナ12を回転させない状態で、強化繊維綜絖枠33と補助糸綜絖枠34とを交互に上下方向に移動させることにより、強化繊維綜絖枠33と補助糸綜絖枠34とが逆方向に移動される。これにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32によって経糸開口30aが形成される。第1強化繊維31と第1補助糸32が隣接するもの同士で交互に上下に開かれることにより、その都度で経糸開口30aが形成される。経糸開口30aが形成される都度、経糸開口30aに対して第2強化繊維41と第2補助糸42とが交互に緯入れ(挿入)される。 When weaving the reinforcing fiber sheet 19, the reinforcing fiber heddle frame 33 and the auxiliary thread heddle frame 33 and the auxiliary thread are alternately moved in the vertical direction without rotating the liner 12. The heddle frame 34 is moved in the opposite direction. As a result, the warp opening 30a is formed by the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32. The warp opening 30a is formed each time the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are alternately opened up and down by adjacent ones. Each time the warp opening 30a is formed, the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are alternately wefted (inserted) into the warp opening 30a.

図5(a)に示すように、経糸開口30aに対して第2強化繊維41の緯入れや第2補助糸42の緯入れを行う際に、そうした緯入れを行う範囲をライナ12の軸方向Yで異ならせる。第2強化繊維41aの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体及びドーム部14a,14bの全体の範囲で行われる。この第2強化繊維41aの緯入れが行われる範囲が長糸範囲に相当する。第2補助糸42aの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2強化繊維41aよりも小さい範囲とで行われる。第2強化繊維41bの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体と、ドーム部14a,14bのうちで第2補助糸42aよりも小さい範囲とで行われる。第2補助糸42bの緯入れは、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体で行われる一方で、ドーム部14a,14bでは行われない。この第2補助糸42aの緯入れが行われる範囲が短糸範囲に相当する。ライナ12の周方向Zにおいて、第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの順で緯入れが繰り返し行われる。 As shown in FIG. 5A, when weaving the second reinforcing fiber 41 or wefting the second auxiliary thread 42 into the warp opening 30a, the range in which such wefting is performed is the axial direction of the liner 12. Make it different with Y. The wefting of the second reinforcing fiber 41a is performed in the entire range of the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12. The range in which the second reinforcing fiber 41a is wefted corresponds to the long yarn range. The wefting of the second auxiliary thread 42a is performed in the axial direction Y of the liner 12 in the entire body portion 13 and in the range of the dome portions 14a and 14b smaller than the second reinforcing fiber 41a. The wefting of the second reinforcing fiber 41b is performed in the axial direction Y of the liner 12 in the entire body portion 13 and in the range of the dome portions 14a and 14b smaller than the second auxiliary thread 42a. The wefting of the second auxiliary thread 42b is performed on the entire body portion 13 in the axial direction Y of the liner 12, but not on the dome portions 14a and 14b. The range in which the second auxiliary yarn 42a is wefted corresponds to the short yarn range. In the circumferential direction Z of the liner 12, wefting is repeatedly performed in the order of the second reinforcing fiber 41a, the second auxiliary thread 42a, the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42b.

なお、第2強化繊維41a及び第2強化繊維41bとして配列される第2強化繊維41や、第2補助糸42a及び第2補助糸42bとして配列される第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yに配列される全ての第1強化繊維31及び第1補助糸32による経糸開口30aに対して緯入れが行える長さに設定されている。そのため、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bにおいて、ライナ12の軸方向Yにおける両端部分が経糸開口30aに対する緯入れに関与しないこととなる。また、そうした緯入れに関与しない部分は、ライナ12の軸方向Yにおいて、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bの順で長くなっている。そして、そうした緯入れに関与しない部分は、繊維のまま強化繊維シート19の表面に沿ってそれぞれ延びている。 The second reinforcing fiber 41 arranged as the second reinforcing fiber 41a and the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42 arranged as the second auxiliary thread 42a and the second auxiliary thread 42b are the shafts of the liner 12. The length is set so that wefting can be performed in the warp opening 30a by all the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32 arranged in the direction Y. Therefore, in the second auxiliary thread 42a, the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42b, both end portions of the liner 12 in the axial direction Y do not participate in wefting into the warp opening 30a. Further, the portion not involved in such wefting is longer in the order of the second auxiliary thread 42a, the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42b in the axial direction Y of the liner 12. Then, the portions that are not involved in such wefting extend along the surface of the reinforcing fiber sheet 19 as fibers.

図5(b)に示すように、経糸開口30aの形成と経糸開口30aに対する第2強化繊維41及び第2補助糸42の交互の緯入れとが所定回数行われた後、筬39の筬打ち動作が行われる。筬39による筬打ち動作によっては、第2強化繊維41及び第2補助糸42がライナ12の外周面に固定される第1強化繊維31及び第1補助糸32の端部に向けて送り込まれる。その後、強化繊維綜絖枠33及び補助糸綜絖枠34が逆方向に移動されて開口状態が変更されて、次の緯入れ動作が行われる。これらの動作が繰り返されることにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32と、第2強化繊維41及び第2補助糸42とが平織りされた強化繊維シート19が製織される。また、そうした強化繊維シート19の製織と併せて、強化繊維シート19がライナ12に一体化された状態が形成される。 As shown in FIG. 5B, after the formation of the warp opening 30a and the alternate wefting of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 into the warp opening 30a are performed a predetermined number of times, the reed 39 is reed. The operation is performed. Depending on the reed striking operation by the reed 39, the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are fed toward the ends of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 fixed to the outer peripheral surface of the liner 12. After that, the reinforcing fiber heddle frame 33 and the auxiliary thread heddle frame 34 are moved in the opposite directions to change the opening state, and the next wefting operation is performed. By repeating these operations, the reinforcing fiber sheet 19 in which the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 and the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are plain-woven is woven. Further, together with the weaving of the reinforcing fiber sheet 19, a state in which the reinforcing fiber sheet 19 is integrated with the liner 12 is formed.

図5(c)に示すように、製織された織物50は、中心軸線Lを回転中心にライナ12を回転させることによって、織物50のライナ12への巻き取りをしつつ、続けて、上記と同様に織物50の製織を行う。その結果、ドーム部14a,14b及び胴体部13の全体を覆う状態で織物50、すなわち強化繊維シート19がライナ12に巻き付けられていく。これにより、ライナ12の外周面に強化繊維シート19を備える繊維構造体21が製造される。なお、織物50の製織がある程度まで進んだときや、織物50の製織が完了したときに、上記の緯入れに関与しない第2強化繊維41及び第2補助糸42の部分を切断等によって織物50から取り除く。 As shown in FIG. 5 (c), the woven fabric 50 winds the woven fabric 50 around the liner 12 by rotating the liner 12 around the center axis L, and continues as described above. Similarly, the woven fabric 50 is woven. As a result, the woven fabric 50, that is, the reinforcing fiber sheet 19 is wound around the liner 12 in a state of covering the entire dome portions 14a and 14b and the body portion 13. As a result, the fiber structure 21 having the reinforcing fiber sheet 19 on the outer peripheral surface of the liner 12 is manufactured. When the weaving of the woven fabric 50 has progressed to a certain extent, or when the weaving of the woven fabric 50 is completed, the woven fabric 50 is cut by cutting the portions of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 which are not involved in the above weaving. Remove from.

上記のように構成された繊維構造体21は、マトリックス樹脂Maを含浸硬化させることにより、強化繊維シート19から繊維強化複合材層11が形成され、ライナ12の外側が繊維強化複合材層11で覆われた高圧タンク10が製造される。マトリックス樹脂Maの含浸硬化は、例えば、RTM(レジン・トランスファー・モールディング)法で行なわれる。 In the fiber structure 21 configured as described above, the fiber reinforced composite layer 11 is formed from the reinforced fiber sheet 19 by impregnating and curing the matrix resin Ma, and the outside of the liner 12 is the fiber reinforced composite layer 11. The covered high pressure tank 10 is manufactured. The impregnation curing of the matrix resin Ma is performed by, for example, an RTM (resin transfer molding) method.

次に、高圧タンク10の作用を説明する。
ドームシート部19a,19bのように、配列される第2強化繊維41や第2補助糸42の本数が比較的少ないと、強化繊維シート19がライナ12の外周面に巻き付けられる際に、ライナ12の形状に応じて第2強化繊維41や第2補助糸42が移動しやすい。そのため、ドームシート部19a,19bは、ドーム部14a,14bの形状に沿いやすくなっている。
Next, the operation of the high pressure tank 10 will be described.
When the number of the second reinforcing fibers 41 and the second auxiliary threads 42 to be arranged is relatively small as in the dome sheet portions 19a and 19b, the liner 12 is wound when the reinforcing fiber sheet 19 is wound around the outer peripheral surface of the liner 12. The second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are easy to move according to the shape of the dome. Therefore, the dome sheet portions 19a and 19b tend to follow the shapes of the dome portions 14a and 14b.

また、ドーム部14a,14bは、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から遠い位置の径ほど胴体部13の径より小さくなっているため、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から遠い位置ほど胴体部13から大きく湾曲した形状となっている。ドームシート部19a,19bにおいては、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13から離れた位置ほど上記合計本数Nが少なくなっている。そのため、ドーム部14a,14bにおいて湾曲の程度が大きい部分ほど、配列される第2強化繊維41や第2補助糸42が移動しやすくなっている。したがって、ドーム部14a,14bにおける湾曲の程度が大きい部分を覆うドームシート部19a,19bほど、ドーム部14a,14bの形状に沿いやすくなっている。 Further, since the diameter of the dome portions 14a and 14b is smaller than the diameter of the body portion 13 as the diameter of the dome portions 14a and 14b is farther from the body portion 13 in the axial direction of the dome portions 14a and 14b, the body portion is smaller in the axial direction of the dome portions 14a and 14b. The farther the position is from 13, the larger the curved shape is from the body portion 13. In the dome sheet portions 19a and 19b, the total number N is smaller as the position is farther from the body portion 13 in the axial direction Y of the liner 12. Therefore, the larger the degree of curvature in the dome portions 14a and 14b, the easier it is for the second reinforcing fibers 41 and the second auxiliary thread 42 to be arranged to move. Therefore, the dome sheet portions 19a and 19b that cover the portions of the dome portions 14a and 14b having a large degree of curvature are more likely to follow the shape of the dome portions 14a and 14b.

ドーム部14a,14bにおいて口金部15が接続されている部分は、ライナ12の軸方向Yに沿って外側に突出した形状となっているため、上記の内圧を受けてドーム部14a,14bの外側に向けた曲げが発生することによって変形が生じやすい。本実施形態では、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3が胴体シート部19mの厚みW1よりも小さいため、ドームシート部19a,19bの変形が生じにくい。 Since the portion of the dome portions 14a and 14b to which the base portion 15 is connected has a shape protruding outward along the axial direction Y of the liner 12, it receives the above internal pressure and is outside the dome portions 14a and 14b. Deformation is likely to occur due to bending toward the dome. In the present embodiment, since the thicknesses W2 and W3 of the dome sheet portions 19a and 19b are smaller than the thickness W1 of the body seat portion 19m, the dome sheet portions 19a and 19b are less likely to be deformed.

また、高圧タンク10においては、胴体部13で生じる内圧よりもドーム部14a,14bで生じる内圧が小さい。そのため、ドームシート部19a,19bの厚みが胴体シート部19mの厚みほど大きくなくても、適切な耐圧性を備えた強化繊維シート19を実現させることが可能である。本実施形態では、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3を胴体シート部19mの厚みW1よりも小さくすることにより、強化繊維シート19において適切な耐圧性を備えつつ、ドームシート部19a,19bの厚みW2,W3の余剰を抑制することができる。 Further, in the high pressure tank 10, the internal pressure generated in the dome portions 14a and 14b is smaller than the internal pressure generated in the body portion 13. Therefore, even if the thickness of the dome sheet portions 19a and 19b is not as large as the thickness of the body seat portion 19m, it is possible to realize the reinforcing fiber sheet 19 having appropriate pressure resistance. In the present embodiment, the thicknesses W2 and W3 of the dome sheet portions 19a and 19b are made smaller than the thickness W1 of the body seat portion 19m so that the reinforcing fiber sheet 19 has appropriate pressure resistance and the dome sheet portions 19a and 19b. It is possible to suppress the surplus of the thicknesses W2 and W3.

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1-1)強化繊維シート19をライナ12の外周面に巻き付けることにより、第1強化繊維31及び第1補助糸32の糸主軸方向X1がライナ12の周方向Zとなるため、ドーム部14a,14bに配列させる第1強化繊維31及び第1補助糸32の糸主軸方向X1を高圧タンク10の耐圧性に適した方向へと容易に設定することができる。また、ドームシート部19a,19bには第2補助糸42bが配列されない。そのため、配列される第2強化繊維41及び第2補助糸42の合計本数Nで比較すると、第2補助糸42bの配列分だけドーム部14a,14bが胴体部13よりも少なくなることにより、ドームシート部19a,19bをドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、高圧タンク10の耐圧性を向上させることができる。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1-1) By winding the reinforcing fiber sheet 19 around the outer peripheral surface of the liner 12, the thread main axis direction X1 of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 becomes the circumferential direction Z of the liner 12, so that the dome portion 14a , 14b, the yarn spindle direction X1 of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary yarn 32 can be easily set in a direction suitable for the pressure resistance of the high pressure tank 10. Further, the second auxiliary thread 42b is not arranged on the dome sheet portions 19a and 19b. Therefore, when the total number N of the second reinforcing fibers 41 and the second auxiliary yarn 42 to be arranged is compared, the dome portions 14a and 14b are smaller than the body portion 13 by the arrangement of the second auxiliary yarn 42b, so that the dome portion is dome. The seat portions 19a and 19b can be made to follow the shape of the dome portions 14a and 14b. Therefore, the pressure resistance of the high pressure tank 10 can be improved.

(1-2)緯糸40として、ライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13の全体及びドーム部14a,14bの一部に延在する第2補助糸42a及び第2強化繊維41bを備える。そのため、緯糸40を第2強化繊維41aと第2補助糸42bとで構成する場合と比較して、ドームシート部19a,19bをよりドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、高圧タンク10の耐圧性をさらに向上させることができる。 (1-2) The weft 40 includes a second auxiliary thread 42a and a second reinforcing fiber 41b extending to the entire body portion 13 and a part of the dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12. Therefore, as compared with the case where the weft 40 is composed of the second reinforcing fiber 41a and the second auxiliary thread 42b, the dome sheet portions 19a and 19b can be more closely aligned with the shape of the dome portions 14a and 14b. Therefore, the pressure resistance of the high pressure tank 10 can be further improved.

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.

○ 上記実施形態のように、第2強化繊維41及び第2補助糸42の延在範囲をライナ12の周方向Zで異ならせることと併せて、胴体部13とドーム部14a,14bとで第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさを異ならせてもよい。この変更例では、例えば、図6(a)に示すように、強化繊維シート119のうちで胴体部13を覆う部分である胴体シート部119mでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチが大きさP1となっている。なお、上記配列ピッチの大きさは、隣り合う糸同士の中心軸間の距離である。図6(b)に示すように、強化繊維シート119のうちでドーム部14aを覆う部分であるドームシート部119aでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP2が上記大きさP1よりも大きくなっている。図6(c)に示すように、強化繊維シート119のうちでドーム部14bを覆う部分であるドームシート部119bでは、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさP3が上記大きさP1よりも大きくなっている。 ○ As in the above embodiment, the extension ranges of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are made different in the circumferential direction Z of the liner 12, and the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b are the first. 1 The size of the arrangement pitch of the reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 may be different. In this modification, for example, as shown in FIG. 6A, in the body sheet portion 119m, which is a portion of the reinforcing fiber sheet 119 that covers the body portion 13, the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread are adjacent to each other. The arrangement pitch with 32 is the magnitude P1. The size of the arrangement pitch is the distance between the central axes of adjacent threads. As shown in FIG. 6B, in the dome sheet portion 119a, which is a portion of the reinforcing fiber sheet 119 that covers the dome portion 14a, the size of the arrangement pitch of the adjacent first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 is large. P2 is larger than the above-mentioned size P1. As shown in FIG. 6C, in the dome sheet portion 119b, which is a portion of the reinforcing fiber sheet 119 that covers the dome portion 14b, the size of the arrangement pitch of the adjacent first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 is large. P3 is larger than the above-mentioned size P1.

上記のように配列ピッチの大きさP1,P2,P3が設定されていることで、ライナ12の軸方向Yにおける単位長さ当たりに存在する第1強化繊維31及び第1補助糸32の合計本数Nで比較すると、ドームシート部119a,119bは胴体シート部119mよりも少なくなっている。また、ドームシート部119a,119bにおいて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13に近い位置ほど上記配列ピッチの大きさP2,P3が小さくなっている。 By setting the sizes P1, P2, and P3 of the arrangement pitch as described above, the total number of the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary yarn 32 existing per unit length in the axial direction Y of the liner 12. Compared with N, the dome seat portions 119a and 119b are smaller than the fuselage seat portion 119m. Further, in the dome sheet portions 119a and 119b, the sizes P2 and P3 of the arrangement pitch are smaller as the positions closer to the body portion 13 in the axial direction of the dome portions 14a and 14b.

ここで、ドーム部14aのうち、ライナ12の軸方向Yにおける端部側の部分(図2ではドーム部14aの右側部分)と、ドーム部14bのうち、ライナ12の軸方向Yにおける端部側の部分(図2ではドーム部14bの左側部分)と、を第1ドーム部とする。ドーム部14aのうち、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13側の部分(図2ではドーム部14aの左側部分)と、ドーム部14bのうち、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13側の部分(図2ではドーム部14bの右側部分)と、を第2ドーム部とする。また、ドームシート部119aのうちで上記第1ドーム部を覆う部分(図6(b)では上側部分)を第1シート部119cとし、ドームシート部119bのうちで上記第1ドーム部を覆う部分(図6(c)では下側部分)を第1シート部119eとする。ドームシート部119aのうちで上記第2ドーム部を覆う部分(図6(b)では下側部分)を第2シート部119dとし、ドームシート部119bのうちで上記第2ドーム部を覆う部分(図6(c)では上側部分)を第2シート部119fとする。ドームシート部119aでは、第2シート部119dにおける上記配列ピッチの大きさP2が、第1シート部119cにおける上記配列ピッチの大きさP2よりも小さくなっている。ドームシート部119bでは、第2シート部119fにおける上記配列ピッチの大きさP3が、第1シート部119eにおける上記配列ピッチの大きさP3よりも小さくなっている。 Here, of the dome portion 14a, the end side portion of the liner 12 in the axial direction Y (the right portion of the dome portion 14a in FIG. 2) and the dome portion 14b, the end portion side of the liner 12 in the axial direction Y. (In FIG. 2, the left side portion of the dome portion 14b) and the portion of the first dome portion. Of the dome portion 14a, the portion of the liner 12 on the body portion 13 side in the axial direction Y (the left portion of the dome portion 14a in FIG. 2) and the dome portion 14b of the liner 12 on the body portion 13 side in the axial direction Y. A portion (the portion on the right side of the dome portion 14b in FIG. 2) and a portion (the portion on the right side of the dome portion 14b in FIG. 2) are referred to as a second dome portion. Further, the portion of the dome sheet portion 119a that covers the first dome portion (the upper portion in FIG. 6B) is referred to as the first sheet portion 119c, and the portion of the dome sheet portion 119b that covers the first dome portion. (The lower portion in FIG. 6C) is referred to as the first sheet portion 119e. The portion of the dome sheet portion 119a that covers the second dome portion (lower portion in FIG. 6B) is referred to as the second sheet portion 119d, and the portion of the dome sheet portion 119b that covers the second dome portion (the portion that covers the second dome portion). In FIG. 6C, the upper portion) is referred to as the second seat portion 119f. In the dome sheet portion 119a, the size P2 of the arrangement pitch in the second sheet portion 119d is smaller than the size P2 of the arrangement pitch in the first sheet portion 119c. In the dome sheet portion 119b, the size P3 of the arrangement pitch in the second sheet portion 119f is smaller than the size P3 of the arrangement pitch in the first sheet portion 119e.

胴体シート部119mに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は、比較的厚みが大きく、幅狭な形状となっている。一方、ドームシート部119aに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32やドームシート部119bに配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は、扁平状であり、胴体シート部119mよりも厚みが小さく、幅広な形状となっている。これにより、強化繊維シート119においては、ドームシート部119aの厚みやドームシート部119bの厚みが、胴体シート部119mの厚みよりも小さくなっている。また、ドームシート部119a,119bにおいて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置ほど、配列される第1強化繊維31及び第1補助糸32は厚みが小さく、幅広な形状となっている。これにより、ドームシート部119a,119bの厚みの大きさは、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置ほど小さくなっている。 The first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 arranged in the body seat portion 119 m have a relatively large thickness and a narrow shape. On the other hand, the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 arranged in the dome sheet portion 119a and the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 arranged in the dome sheet portion 119b are flat and have a body sheet. The thickness is smaller than that of the portion 119 m, and the shape is wide. As a result, in the reinforcing fiber sheet 119, the thickness of the dome sheet portion 119a and the thickness of the dome sheet portion 119b are smaller than the thickness of the body sheet portion 119m. Further, in the dome sheet portions 119a and 119b, the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32 that are arranged at positions farther from the body portion 13 in the axial direction of the dome portions 14a and 14b have a smaller thickness and a wider shape. It has become. As a result, the thickness of the dome sheet portions 119a and 119b becomes smaller as the distance from the body portion 13 in the axial direction of the dome portions 14a and 14b increases.

また、この変更例においても図4に示す平織織機を用いて、上記実施形態と同様に織物50の製織を行う。なお、この変更例においては、図7(a)に示すように、胴体部13への配列部分での上記配列ピッチの大きさよりも、ドーム部14a,14bへの配列部分での上記配列ピッチの大きさが大きくなるように、第1強化繊維31及び第1補助糸32が配列されている。また、ドーム部14a,14bへの配列部分での上記配列ピッチについて、ドーム部14a,14bの軸方向で胴体部13から離れた位置ほど大きくなるように、第1強化繊維31及び第1補助糸32が配列されている。そして、第1強化繊維31及び第1補助糸32によって経糸開口30aが形成され、経糸開口30aに対して第2強化繊維41と第2補助糸42とが交互に緯入れ(挿入)される。この緯入れは上記実施形態と同様に行われる。 Further, also in this modified example, the plain weave loom shown in FIG. 4 is used to weave the woven fabric 50 in the same manner as in the above embodiment. In this modified example, as shown in FIG. 7A, the arrangement pitch in the arrangement portion on the dome portions 14a and 14b is larger than the size of the arrangement pitch in the arrangement portion on the body portion 13. The first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 are arranged so as to increase in size. Further, the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread are arranged so that the arrangement pitch in the arrangement portion on the dome portions 14a and 14b becomes larger as the position away from the body portion 13 in the axial direction of the dome portions 14a and 14b increases. 32 are arranged. Then, the warp opening 30a is formed by the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32, and the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are alternately wefted (inserted) into the warp opening 30a. This wefting is performed in the same manner as in the above embodiment.

図7(b)に示すように、経糸開口30aの形成と経糸開口30aに対する第2強化繊維41及び第2補助糸42の交互の緯入れとが所定回数行われた後、筬39の筬打ち動作が行われる。筬打ち動作と緯入れ動作とが繰り返されることにより強化繊維シート119が製織される。そして、図7(c)に示すように、中心軸線Lを回転中心にライナ12を回転させることによって、ドーム部14a,14b及び胴体部13の全体を覆う状態で織物50、すなわち強化繊維シート119がライナ12に巻き付けられていく。 As shown in FIG. 7B, after the formation of the warp opening 30a and the alternate wefting of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 into the warp opening 30a are performed a predetermined number of times, the reed 39 is reed. The operation is performed. The reinforcing fiber sheet 119 is woven by repeating the reed-beating operation and the wefting operation. Then, as shown in FIG. 7 (c), by rotating the liner 12 around the center axis L, the woven fabric 50, that is, the reinforcing fiber sheet 119 is covered with the entire dome portions 14a and 14b and the body portion 13. Is wrapped around the liner 12.

この変更例では、上記実施形態と同様の作用を得ることができる。また、この変更例では、上記実施形態の(1-1)及び(1-2)の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。 In this modified example, the same operation as that of the above embodiment can be obtained. Further, in this modified example, the following effects can be obtained in addition to the effects of (1-1) and (1-2) of the above-described embodiment.

(2-1)ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が異なる第2強化繊維41a、第2補助糸42a、第2強化繊維41b、及び第2補助糸42bを配列することに加えて、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさを胴体部13とドーム部14a,14bとで異ならせている。これにより、ドームシート部119a,119bに配列される第1強化繊維31や第1補助糸32の本数が少なくなるため、ドームシート部119a,119bをよりドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、高圧タンク10の耐圧性をさらに向上させることができる。 (2-1) In addition to arranging the second reinforcing fiber 41a, the second auxiliary thread 42a, the second reinforcing fiber 41b, and the second auxiliary thread 42b having different extending ranges in the axial direction Y of the liner 12, they are adjacent to each other. The size of the arrangement pitch of the matching first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 is different between the body portion 13 and the dome portions 14a and 14b. As a result, the number of the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32 arranged in the dome sheet portions 119a and 119b is reduced, so that the dome sheet portions 119a and 119b are made to follow the shape of the dome portions 14a and 14b. Can be done. Therefore, the pressure resistance of the high pressure tank 10 can be further improved.

(2-2)ライナ12の軸方向Yにおいてドーム部14a,14bの全体で隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチを同じ大きさとする場合と比較して、ドームシート部119a,119bをよりドーム部14a,14bの形状に沿わせることができる。したがって、高圧タンク10の耐圧性をさらに向上させることができる。 (2-2) A dome sheet as compared with a case where the arrangement pitches of the first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32, which are adjacent to each other in the entire dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12, are the same size. The portions 119a and 119b can be made to follow the shape of the dome portions 14a and 14b. Therefore, the pressure resistance of the high pressure tank 10 can be further improved.

○ 上記変更例において、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさは、ライナ12の軸方向Yにおいて段階的に変更してもよい。この変更例では、例えばドーム部14a,14bにおいて同じ大きさの配列ピッチで第1強化繊維31と第1補助糸32とを複数本ずつ配列させるとともに、その配列ピッチをライナ12の軸方向Yにおいて胴体部13に近づくほど小さくする。 ○ In the above modification example, the size of the arrangement pitch of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 adjacent to each other in the dome portions 14a and 14b may be changed stepwise in the axial direction Y of the liner 12. In this modification, for example, in the dome portions 14a and 14b, a plurality of first reinforcing fibers 31 and the first auxiliary thread 32 are arranged at the same arrangement pitch, and the arrangement pitch is set in the axial direction Y of the liner 12. The closer to the body portion 13, the smaller the size.

○ 上記変更例において、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチは、ライナ12の軸方向Yにおいて順番に大きさを変化させなくてもよい。例えば、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチは、ライナ12の軸方向Yにおいて比較的大きい配列ピッチと比較的小さい配列ピッチとが交互に並ぶようにしてもよい。 ○ In the above modification example, the arrangement pitch of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 adjacent to each other in the dome portions 14a and 14b does not have to be sequentially changed in size in the axial direction Y of the liner 12. For example, in the arrangement pitch of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 adjacent to each other in the dome portions 14a and 14b, a relatively large arrangement pitch and a relatively small arrangement pitch are alternately arranged in the axial direction Y of the liner 12. You may do so.

○ 上記変更例において、ライナ12の軸方向Yにおける第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさの組み合わせを、ドーム部14aとドーム部14bとで異ならせてもよい。 ○ In the above modification example, the combination of the size of the arrangement pitch of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 in the axial direction Y of the liner 12 may be different between the dome portion 14a and the dome portion 14b.

○ 上記変更例において、ドーム部14a,14bにおいて隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさは、ドーム部14a,14bの全体で同じ大きさであってもよい。なお、ドーム部14aとドーム部14bとで、隣り合う第1強化繊維31と第1補助糸32との配列ピッチの大きさを同じ大きさとしてもよいし、異なる大きさとしてもよい。 ○ In the above modified example, the size of the arrangement pitch of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 adjacent to each other in the dome portions 14a and 14b may be the same as the entire dome portions 14a and 14b. .. In the dome portion 14a and the dome portion 14b, the size of the arrangement pitch of the adjacent first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 may be the same size or different sizes.

○ 上記実施形態において、ライナ12の軸方向Yにおける胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とに延在する糸を第2補助糸42に変更してもよい。この場合では、例えば、第2補助糸42、第2強化繊維41、第2補助糸42、及び第2強化繊維41の順でライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が小さくなるように、第2強化繊維41及び第2補助糸42をライナ12の周方向Zに配列させる。 ○ In the above embodiment, the thread extending over the entire body portion 13 and the entire dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12 may be changed to the second auxiliary thread 42. In this case, for example, the extension range of the liner 12 in the axial direction Y is reduced in the order of the second auxiliary thread 42, the second reinforcing fiber 41, the second auxiliary thread 42, and the second reinforcing fiber 41. 2 The reinforcing fibers 41 and the second auxiliary thread 42 are arranged in the circumferential direction Z of the liner 12.

○ 上記実施形態において、第2強化繊維41及び第2補助糸42の配列順は、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲がライナ12の周方向Zで小さくなる順でなくてもよい。例えば、第2強化繊維41及び第2補助糸42のうちで、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が比較的大きい糸と、ライナ12の軸方向Yにおける延在範囲が比較的小さい糸とが、ライナ12の周方向Zに交互に並ぶようにしてもよい。 ○ In the above embodiment, the arrangement order of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 does not have to be in the order in which the extension range of the liner 12 in the axial direction Y becomes smaller in the circumferential direction Z of the liner 12. For example, among the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary yarn 42, a yarn having a relatively large extension range in the axial direction Y of the liner 12 and a yarn having a relatively small extension range in the axial direction Y of the liner 12. However, they may be arranged alternately in the circumferential direction Z of the liner 12.

○ 第2強化繊維41及び第2補助糸42のうちで、ライナ12の軸方向Yにおいて延在範囲が同じ大きさの糸がライナ12の周方向Zで2本以上続けて並ぶように、第2強化繊維41及び第2補助糸42を配列してもよい。 ○ Of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42, two or more threads having the same extension range in the axial direction Y of the liner 12 are lined up in succession in the circumferential direction Z of the liner 12. 2 The reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 may be arranged.

○ 第2強化繊維41及び第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yにおいて、延在範囲が5つ以上となるように延在させてもよいし、延在範囲が3つ以下となるように延在させてもよい。なお、第2強化繊維41及び第2補助糸42は、ライナ12の軸方向Yにおいて、胴体部13の全体とドーム部14a,14bの全体とで延在する長糸と、胴体部13の全体に延在するとともにドーム部14a,14bの全体で延在しない短糸と、を少なくとも備える。 ○ The second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 may be extended so that the extension range is 5 or more in the axial direction Y of the liner 12, and the extension range is 3 or less. It may be extended as such. The second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42 are a long thread extending in the entire body portion 13 and the entire dome portions 14a and 14b in the axial direction Y of the liner 12, and the entire body portion 13. It is provided with at least a short thread extending to the dome portion 14a and 14b and not extending in the entire dome portion 14a and 14b.

○ 強化繊維シート19,119は、第1強化繊維31及び第1補助糸32で形成された繊維層と、第2強化繊維41及び第2補助糸42で形成された繊維層とを積層するとともに、複数の繊維層を拘束糸で積層方向に拘束した多層織物製であってもよい。 ○ The reinforcing fiber sheets 19 and 119 are laminated with a fiber layer formed of the first reinforcing fiber 31 and the first auxiliary thread 32 and a fiber layer formed of the second reinforcing fiber 41 and the second auxiliary thread 42. , It may be made of a multi-layer woven fabric in which a plurality of fiber layers are restrained in the stacking direction with a restraining thread.

○ 樹脂が予め含浸された繊維基材を採用して織物50を製織してもよい。
○ ライナ12は、胴体部13の軸方向Yの一端にドーム部が連続し、胴体部13の軸方向Yの他端には平坦な底壁が連続した形状であってもよい。この場合、口金部15はドーム部の存在する軸方向Yの一端側のみに存在する。
◯ The woven fabric 50 may be woven by adopting a fiber base material impregnated with a resin in advance.
The liner 12 may have a shape in which a dome portion is continuous at one end of the body portion 13 in the axial direction Y and a flat bottom wall is continuous at the other end of the body portion 13 in the axial direction Y. In this case, the base portion 15 exists only on one end side in the axial direction Y where the dome portion exists.

○ ライナ12全体をアルミニウム製とする代わりにアルミニウム合金製としたり、口金部15の材質をステンレスとは異なる金属で形成したりしてもよい。
○ 高圧タンク10は燃料電池搭載電気自動車の水素源として搭載されて使用するものに限らず、例えば、水素エンジンの水素源やヒートポンプ等に適用してもよい。また、家庭用電源の燃料電池の水素源として使用してもよい。
○ Instead of making the entire liner 12 made of aluminum, it may be made of an aluminum alloy, or the material of the base portion 15 may be made of a metal different from stainless steel.
○ The high-pressure tank 10 is not limited to the one mounted and used as a hydrogen source for an electric vehicle equipped with a fuel cell, and may be applied to, for example, a hydrogen source for a hydrogen engine, a heat pump, or the like. It may also be used as a hydrogen source for a fuel cell of a household power source.

○ 圧力容器として水素を貯蔵する高圧タンクに限らず、例えば窒素、圧縮天然ガス等の他のガスを貯蔵する圧力容器に適用してもよい。 ○ The pressure vessel is not limited to a high-pressure tank that stores hydrogen, but may be applied to a pressure vessel that stores other gases such as nitrogen and compressed natural gas.

L…中心軸線、12…ライナ、13…胴体部、14a,14b…ドーム部、19,119…強化繊維シート、21…繊維構造体、30…経糸、31…第1強化繊維、32…第1補助糸、40…緯糸、41…第2強化繊維、42…第2補助糸、50…織物。 L ... Central axis, 12 ... Liner, 13 ... Body part, 14a, 14b ... Dome part, 19,119 ... Reinforcing fiber sheet, 21 ... Fiber structure, 30 ... Warp, 31 ... First reinforcing fiber, 32 ... First Auxiliary yarn, 40 ... weft, 41 ... second reinforcing fiber, 42 ... second auxiliary yarn, 50 ... woven fabric.

Claims (5)

円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、
前記ライナの周方向に沿って前記ライナの外周面に巻き付けられるとともに前記ライナを外側から覆う強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、
前記強化繊維シートは、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記胴体部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部に配列されるとともに前記ドーム部の軸方向へ糸主軸方向が延びるように前記ドーム部に配列された第2の糸と、を備えるとともに、前記第1の糸と前記第2の糸とで形成された織物製であり、
前記第2の糸は、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部全体に延在する長糸と、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体に延在するとともに前記ドーム部には延在しない短糸と、を含むことを特徴とする圧力容器。
It has a liner comprising a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end of the body portion in the axial direction.
A pressure vessel provided with a fiber structure having a reinforcing fiber sheet that is wound around the outer peripheral surface of the liner along the circumferential direction of the liner and has a reinforcing fiber sheet that covers the liner from the outside.
The reinforcing fiber sheet has a first thread arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn spindle direction extends in the circumferential direction of the liner, and the yarn spindle direction extends in the axial direction of the body portion. A second thread arranged in the body portion and arranged in the dome portion so that the yarn spindle direction extends in the axial direction of the dome portion is provided, and the first thread and the second thread are provided. It is made of textiles made of
The second thread extends to the entire body and the dome in the axial direction of the liner, and extends to the entire body in the axial direction of the liner and extends to the dome. A pressure vessel characterized by containing non-extending short yarns.
前記第2の糸は、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部の一部に延在する中間糸をさらに含み、前記ライナの周方向において前記長糸、前記中間糸、及び前記短糸の順で配列されることにより、前記ライナの軸方向における延在範囲が前記ライナの周方向で小さくなる順に配列されている請求項1に記載の圧力容器。 The second thread further includes an intermediate thread extending in the entire body portion and a part of the dome portion in the axial direction of the liner, and the long thread, the intermediate thread, and the intermediate thread in the circumferential direction of the liner. The pressure vessel according to claim 1, wherein the pressure vessels are arranged in the order of the short yarns so that the extension range in the axial direction of the liner becomes smaller in the circumferential direction of the liner. 前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記胴体部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさよりも大きい請求項1又は請求項2に記載の圧力容器。 The first or second aspect of the present invention, wherein the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is larger than the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the body portion. Pressure vessel. 前記ドーム部において隣り合う前記第1の糸同士の配列ピッチの大きさは、前記ドーム部の軸方向で前記胴体部から離れた位置ほど大きくなっている請求項3に記載の圧力容器。 The pressure vessel according to claim 3 , wherein the size of the arrangement pitch of the first threads adjacent to each other in the dome portion is larger toward a position distant from the body portion in the axial direction of the dome portion . 円筒状の胴体部と、前記胴体部の軸方向の少なくとも一端に連続するドーム部と、を備えるライナを有し、
前記ライナを外側から覆う織物製の強化繊維シートを有する繊維構造体を備えた圧力容器であって、
前記繊維構造体は、前記ライナの周方向へ糸主軸方向が延びるように前記胴体部及び前記ドーム部に配列された第1の糸と、前記第1の糸と前記織物を形成する第2の糸と、を有する圧力容器の製造方法であって、
複数の前記第1の糸を前記ライナの軸方向に配列した状態で張設し、
前記ライナの軸方向に隣り合う前記第1の糸の間に形成された開口のうち、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体及び前記ドーム部全体を範囲とする長糸範囲に形成された前記開口と、前記ライナの軸方向において前記胴体部全体を範囲に含むとともに前記ドーム部を範囲に含まない短糸範囲に形成された前記開口とに、前記第2の糸を前記ライナの軸方向に沿って挿入し、
前記開口に挿入された前記第2の糸を筬打ち動作で前記ライナに向けて押し込み、前記第1の糸と前記第2の糸の織物を製織し、前記ライナを、前記ライナの中心軸線を回転中心として回転させて、製織された前記織物を前記ライナに巻き付けることを特徴とする圧力容器の製造方法。
It has a liner comprising a cylindrical body portion and a dome portion continuous at at least one end of the body portion in the axial direction.
A pressure vessel with a fiber structure having a woven reinforced fiber sheet covering the liner from the outside.
The fiber structure has a first thread arranged in the body portion and the dome portion so that the yarn main axis direction extends in the circumferential direction of the liner, and a second thread forming the first thread and the woven fabric. A method of manufacturing a pressure vessel having a thread and
A plurality of the first threads are stretched in a state of being arranged in the axial direction of the liner.
Among the openings formed between the first yarns adjacent to each other in the axial direction of the liner, the long yarns formed in the long yarn range covering the entire body portion and the entire dome portion in the axial direction of the liner. The second thread is placed in the axial direction of the liner in the opening and the opening formed in the short thread range that includes the entire body portion in the axial direction of the liner and does not include the dome portion in the range. Insert along and
The second thread inserted into the opening is pushed toward the liner by a reed operation to weave the woven fabric of the first thread and the second thread, and the liner is inserted into the center axis of the liner. A method for manufacturing a pressure vessel, which comprises rotating the woven fabric as a center of rotation and winding the woven fabric around the liner.
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