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公開番号2025068695
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023178639
出願日2023-10-17
発明の名称高圧タンク、その製造方法及びその製造装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類B29C 70/32 20060101AFI20250422BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】本発明は、従来と比較してより確実に補強層の破断強度を高めることができる高圧タンクを提供する。
【解決手段】本発明の高圧タンク1は、中空のライナ2と、前記ライナ2の外表面に形成された補強層4と、有し、前記補強層4は、前記ライナ2の外表面に積層された複数の単位層7を備え、前記単位層7は、硬化性樹脂を含む帯状の繊維束(バンドB)が幅方向に並列するように前記ライナ2を巻回することで形成され、前記帯状の繊維束(バンドB)は、前記補強層4の内周側よりも外周側に積層される前記単位層7ほど拡幅していることを特徴とする。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
中空のライナと、
前記ライナの外表面に形成された補強層と、
を有し、
前記補強層は、硬化性樹脂を含む帯状の繊維束が前記ライナを巻回することで形成され、
前記補強層の内周側よりも外周側で前記帯状の繊維束が拡幅していることを特徴とする高圧タンク。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記補強層は、前記ライナの外表面に積層された複数の単位層を備え、
前記単位層は、前記帯状の繊維束が幅方向に並列するように前記ライナを巻回することで形成され、
前記帯状の繊維束は、前記補強層の内周側よりも外周側に積層される前記単位層ほど拡幅していることを特徴とする請求項１に記載の高圧タンク。
【請求項３】
前記ライナは、円筒形状の胴部と、この胴部の両端にドーム部とを有して構成され、
前記複数の単位層は、前記ライナの前記胴部のみに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の高圧タンク。
【請求項４】
中空のライナの外表面に補強層を有する高圧タンクの製造方法であって、
硬化性樹脂を含む帯状の繊維束を前記ライナの前記外表面に巻き付けて積層する巻回工程と、
前記外表面に巻き付けた前記繊維束に含まれる前記硬化性樹脂を硬化させて前記補強層を形成する補強層形成工程と、
を有し、
前記巻回工程は、前記補強層の内周側よりも外周側で前記帯状の繊維束を拡幅させる工程を含むことを特徴とする高圧タンクの製造方法。
【請求項５】
前記巻回工程は、前記ライナの胴部に対する前記帯状の繊維束のフープ巻きにて行われることを特徴とする請求項４に記載の高圧タンクの製造方法。
【請求項６】
前記巻回工程は、前記補強層の層厚方向にフープ巻きとヘリカル巻きとが組み合わされて、前記帯状の繊維束の前記ライナの前記外表面に対する巻角度が変化するように行われ、
前記巻角度を変化させることに先立って、変化させる前記巻角度同士の間の角度で前記帯状の繊維束が巻き付けられるコネクタ巻きを介在させ、
前記コネクタ巻きの前記帯状の繊維束は、前記コネクタ巻きの前記帯状の繊維束よりも内周側の前記帯状の繊維束と比較して拡幅させていることを特徴とする請求項４に記載の高圧タンクの製造方法。
【請求項７】
中空のライナの外表面に補強層を有する高圧タンクの製造装置であって、
硬化性樹脂を含む複数の繊維束を送り出す送出機構と、
前記送出機構から送り出された前記複数の繊維束を一体に纏めて帯状の繊維束に成形するとともに前記帯状の繊維束を前記ライナに巻き付ける巻付機構と、
を備え、
前記巻付機構は、前記補強層の内周側よりも外周側に積層される前記帯状の繊維束ほど拡幅するように構成されていることを特徴とする高圧タンクの製造装置。
【請求項８】
前記複数の繊維束を前記送出機構から前記巻付機構へと案内しながら繊維束の断面形状を板状に扁平化する案内機構と、扁平化した複数の繊維束の合わせ幅を、前記巻付機構が前記ライナに巻き付ける前記帯状の繊維束の幅に設定する合わせ幅調節機構と、をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の高圧タンクの製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タンク、その製造方法及びその製造装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、高圧タンクとしては、両端にドーム部を有する略円筒形状のライナの外側に硬化性樹脂含有の繊維が巻かれて形成された補強層を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この高圧タンクの補強層は、繊維がヘリカル状に巻かれたヘリカル層と、このヘリカル層の外側で繊維がフープ状に巻かれたフープ層とを有している。また、この高圧タンクの製造方法においては、外層となるフープ層を形成する際の繊維の張力が、内層となるヘリカル層を形成する際の繊維の張力よりも大きくなるように設定されている。このような方法で製造された高圧タンクによれば、高温高湿環境下においてガスの充填と放出とを多数回繰り返して行った場合でもヘリカル層（内層）とフープ層（外層）との界面での剥離を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－３０８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の高圧タンクの製造方法（例えば、特許文献１参照）は、内層の繊維よりも外層の繊維の張力が大きくなることで内層の繊維が緩むことが考えられる。内層の繊維が緩むと補強層の破断強度は低下するおそれがある。
【０００５】
本発明の課題は、従来と比較してより確実に補強層の破断強度を高めることができる高圧タンク、その製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を達成した本発明の高圧タンクは、中空のライナと、前記ライナの外表面に形成された補強層と、を有し、前記補強層は、硬化性樹脂を含む帯状の繊維束が前記ライナを巻回することで形成され、前記補強層の内周側よりも外周側で前記帯状の繊維束が拡幅していることを特徴とする。
【０００７】
前記課題を達成した本発明の高圧タンクの製造方法は、中空のライナの外表面に補強層を有する高圧タンクの製造方法であって、硬化性樹脂を含む帯状の繊維束を前記ライナの前記外表面に巻き付けて積層する巻回工程と、前記外表面に巻き付けた前記繊維束に含まれる前記硬化性樹脂を硬化させて前記補強層を形成する補強層形成工程と、を有し、前記巻回工程は、前記補強層の内周側よりも外周側で前記帯状の繊維束を拡幅させる工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記課題を達成した本発明の高圧タンクの製造装置は、中空のライナの外表面に補強層を有する高圧タンクの製造装置であって、硬化性樹脂を含む複数の繊維束を送り出す送出機構と、前記送出機構から送り出された前記複数の繊維束を一体に纏めて帯状の繊維束に成形するとともに前記帯状の繊維束を前記ライナに巻き付ける巻付機構と、を備え、前記巻付機構は、前記補強層の内周側よりも外周側に積層される前記帯状の繊維束ほど拡幅するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の高圧タンクの製造方法によれば、従来と比較してより確実に補強層の破断強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る高圧タンクの縦断面図である。
本発明の実施形態に係る高圧タンクの部分拡大横面図である。
図１のIII部に対応する部分を模式的に表した部分拡大縦断面図である。
本発明の実施形態に係る高圧タンクの製造装置の構成説明図である。
図４の製造装置における繊維束の案内機構を構成する第１ローラの全体斜視図である。
図４の製造装置における繊維束の案内機構を構成する第２ローラの全体斜視図である。
図４の製造装置におけるバンド幅調節機構（合わせ幅調節機構）の構成説明図である。
本発明の実施形態に係る製造方法で行われる繊維束のフープ巻きの説明図である。
図６のバンド幅調節機構（合わせ幅調節機構）を構成する制御部が実行する手順を説明するフローチャートである。
図６のバンド幅調節機構（合わせ幅調節機構）を構成する制御部が参照するテーブルの説明図である。
本発明の実施形態に係る製造方法で行われる繊維束の高ヘリカル巻きの説明図である。
本発明の実施形態に係る製造方法で行われる繊維束の低ヘリカル巻きの説明図である。
本発明の他の実施形態に係る製造方法で行われる繊維束のコネクタ巻きの説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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