[发明专利]高压罐的制造方法及其制造装置

说明书

本发明提供能够抑制卷绕后的纤维束的位置偏移的高压罐的制造方法及其制造装置。在高压罐(1)的制造方法中，通过在容纳气体的衬里(8)卷绕浸渍有未固化的热固化性树脂的纤维束(7)，而在衬里(8)成形层叠有多个纤维强化树脂层(71a、71b、71c、…)的加强层(70)。其中，通过在纤维束(7)的宽度方向B上挤压纤维束(7)的沿长边方向L的至少一侧的边缘部(7a)而使边缘部(7a)变形为在纤维束(7)的厚度方向T上鼓起，在此状态下，使边缘部(7a)的热固化性树脂热固化，使边缘部(7a)变形。通过边缘部(7a)变形后的纤维束，成形纤维强化树脂层(71a、71b、71c、…)。

技术领域

本发明涉及通过在容纳气体的衬里卷绕浸渍有未固化的热固化性树脂的纤维束而在衬里成形层叠有多个纤维强化树脂层的加强层的高压罐的制造方法及其制造装置。

背景技术

一般，在要求耐压性等机械特性和轻型性的耐压容器等制品，例如用于燃料电池车辆的高压罐中，在具有容纳气体等的容纳空间的衬里的外周面形成有层叠有多个纤维强化树脂层的加强层。例如，通过浸渍有未固化的热固化性树脂的纤维束并利用细丝卷绕方法而形成各纤维强化树脂层。

作为这样的细丝卷绕方法，例如，在专利文献1中公开有如下的高压罐的制造方法，即、边使衬里单向地旋转边在罐衬里的外周面连续地卷绕浸渍有未固化的热固化性树脂的纤维束，从而形成多个纤维强化树脂层。

专利文献1：日本特开2017-185742号公报

然而，在专利文献1所示的制造方法中，在连续地卷绕浸渍有热固化性树脂的纤维束时，由于热固化性树脂处于未固化的状态，所以热固化性树脂的粘度容易变化。因此，可以设想由于随着该粘度的变化而卷绕后的纤维束的夹持力(摩擦力)产生偏差，所以纤维束从卷绕位置产生位置偏移。

发明内容

本发明鉴于这样的点而完成，提供能够抑制卷绕后的纤维束的位置偏移的高压罐的制造方法及其制造装置。

鉴于前述课题，本发明所涉及的高压罐的制造方法通过边使容纳气体的衬里旋转边在前述衬里卷绕浸渍有未固化的热固化性树脂的纤维束，从而在前述衬里成形层叠有多个纤维强化树脂层的加强层，其特征在于，包括如下工序：通过在前述纤维束的宽度方向上挤压前述纤维束的沿长边方向的至少一侧的边缘部，使得前述边缘部变形为在前述纤维束的厚度方向上鼓起，在此状态下使前述边缘部的热固化性树脂热固化，在前述边缘部形成鼓起部分；和工序，通过形成有前述鼓起部分的前述纤维束，从而成形前述纤维强化树脂层。

根据本发明，在通过在纤维束的宽度方向上挤压纤维束的沿长边方向的至少一侧的边缘部从而使边缘部变形为在前述纤维束的厚度方向上鼓起的状态下，使边缘部的热固化性树脂热固化。由此，在纤维束的边缘部形成鼓起部分。此外，这里所说的“边缘部的挤压”包括直接地挤压纤维束的边缘部的情况、或者通过纤维束的边缘部与固定的部件接触使得边缘部被挤压的情况。

在成形纤维强化树脂层的工序中，边使衬里旋转边通过纤维强化树脂层在衬里卷绕纤维束。由此，通过由卷绕后的纤维束的鼓起部分产生的锚定效果，能够减少纤维束的滑动，能够抑制卷绕后的纤维束的位置偏移。此外，由于浸渍在边缘部的内侧的纤维束的热固化性树脂为未固化的状态，所以纤维束整体的热固化性树脂没有热固化，因此纤维束容易仿形衬里和成为下层的纤维强化树脂层的表面。

这里，也可以对纤维束的单侧形成鼓起部分，但作为更加优选的方式，对前述纤维束的两侧的边缘部进行前述鼓起部分的形成。由此，在纤维束卷绕时，能够更进一步体现由形成在边缘部的鼓起部分产生的锚定效果。