[发明专利]罐及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有增强纤维层的罐及其制造方法。

背景技术

例如燃料电池汽车所搭载的燃料电池系统中，作为燃料气体的供给源，使用高压氢罐。该高压氢罐的制造，一般采用纤维缠绕(filament winding)法进行。具体地讲，采用纤维缠绕法，将浸渗有热固化性树脂的纤维卷绕在内衬(内容器)的外周面，然后，将已卷绕的纤维的树脂热固化。由此，在内衬的外周面形成增强纤维层，确保高压氢罐的强度。

然而，纤维缠绕法一般使用浸渗有低粘度树脂的纤维，因此成为卷绕尾部的纤维的端部即纤维终端，可能不会充分地附在已经通过纤维被卷绕而形成了的面即卷绕面且剥离。另外，在热固化时，热导致树脂的粘度进一步下降，因此纤维终端变得容易松动。因此，在卷绕结束时，作业员切断纤维后，进行了将纤维终端在卷绕面上牢固地捆绑固定等。

作为与这样的捆绑固定方法不同的纤维终端处置方法，也已知例如下述专利文献1中记载的方法。在该方法中，预浸处理的纤维终端的内表面粘贴双面胶带，在卷绕结束时，将纤维终端粘贴在卷绕面上。另外，下述专利文献2中记载的罐的制造方法，具有：卷绕工序，该工序卷绕规定量的浸渗有树脂的纤维；和固化工序，该工序通过将浸渗于已卷绕的纤维中的树脂热固化来形成增强纤维层。在该卷绕工序中，使用夹具，将纤维终端向已经被卷绕的纤维的内侧放入。更具体地讲，横过形成已经被卷绕的最外层的纤维而将纤维终端放入，使得将纤维终端夹在已经被卷绕的纤维的最外层和比该最外层靠内侧的层之间，利用多根已经被卷绕的纤维压住纤维终端。

但是，用作业员的手将纤维终端捆绑固定的方法，非常花费精力和时间。为了将罐量产化，期望缩短纤维缠绕法的卷绕工序所花费的时间，改善其操作性。

另外，在使用双面胶带的专利文献1中记载的方法、将纤维终端向已经被卷绕的纤维的内侧放入的专利文献2中记载的方法中，在热固化后，该双面胶带的部分或纤维被埋入从而纤维彼此重叠的部分凸起(隆起)，在罐的外表面产生凹凸的可能性高。如果产生该凹凸，则不仅作为成品的罐的外观不美观，有时凹凸发生应力集中而成为损伤的原因，增强纤维层的强度也下降。而且，在专利文献1或专利文献2中记载的技术中，必须通过人手来操作，难以实现自动化。

在先技术文献

专利文献1：特开平9？183164号公报

专利文献2：特开2009？285973号公报

发明内容

如上所述，在上述专利文献1或专利文献2中记载的技术中，必须通过人手来操作，而且存在表面产生凹凸这个应解决的课题。

本发明是鉴于这样的课题而完成的，其目的是提供能够更加提高完成后的罐表面的平滑度且能够改善用于量产化的制造时的操作性的罐的制造方法以及更高度地确保了其表面的平滑度的罐。

为解决上述课题，本发明涉及的罐的制造方法，是具有增强纤维层的罐的制造方法，具备：卷绕工序，该工序卷绕规定量的浸渗有树脂的纤维；和固化工序，该工序通过将浸渗于已卷绕的纤维中的树脂热固化，形成增强纤维层。在卷绕工序中，通过将成为卷绕尾部的纤维的端部压入已经被卷绕的内侧纤维层，将作为端部的一部分的固定区域的至少一部分夹在形成最外层的纤维间，将端部相对于内侧纤维层固定。

本发明人考虑到，在以往的罐的制造方法中，以横过已经被卷绕的纤维的方式将纤维终端放入，利用多根已经被卷绕的纤维来压住纤维终端，这本身成为制造后的罐表面的凹凸的原因。以将纤维终端夹在已经被卷绕的纤维的最外层与比该最外层靠内侧的层之间的方式，横过形成已经被卷绕的最外层的纤维而将纤维终端放入，纤维终端已进入的部分导致已经被卷绕的纤维被抬起。换句话说，以跨过已进入的纤维终端的方式，已经被卷绕的纤维与其他部分相比急剧地凸起。

于是，在本发明中，通过将成为卷绕尾部的纤维的端部压入已经被卷绕的内侧纤维层，将作为端部的一部分的固定区域的至少一部分夹在形成最外层的纤维间，将端部相对于内侧纤维层固定。通过这样处理端部，来缓和端部进入的内侧纤维层的局部的凸起。具体地讲，形成已经被卷绕的内侧纤维层的纤维，变为多根纤维相邻的状态。于是，通过将端部相对于内侧纤维层压入，从而极力利用在相邻的纤维间存在的微小的间隙，形成作为端部的一部分的固定区域进入的空间。通过这样形成固定区域进入的空间，来缓和内侧纤维层的局部的凸起。并且，在本发明中，能够仅通过压入端部来进行终端处理，因此操作性显著提高。