[发明专利]构造物的约束构造

说明书

本发明的构造物的约束构造包括：被约束部，该被约束部是筒体或层叠体；一对保持部，设于所述被约束部；第一CFRP带，以架设于一对所述保持部之间的方式沿所述被约束部的轴向缠绕，并且具有沿着所述轴向的0°方向的碳纤维；以及第二CFRP带，与所述第一CFRP带的端部附近的最外层邻接地层叠，并且具有与所述轴向成45°至90°方向的碳纤维。所述保持部中的一方设于所述被约束部的一端。所述保持部中的另一方设于所述被约束部的另一端。

技术领域

本发明涉及一种包括筒体或层叠体的构造物的约束构造。

背景技术

在日本特开2018－119578中公开了一种沿构成高压罐的主体部的轴向缠绕有片状的CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics：碳纤维增强树脂)带的高压罐的约束构造。这样的约束构造也能应用于对包括多个单体电池(cell)的电池进行约束的情况。

然而，对于如上述那样的约束构造而言，在构造物发生膨胀等而施加于CFRP带的张力增加的情况下，在CFRP带的缠绕结束端部，剪切应力集中于层间，恐怕会在CFRP带的层间发生剥离。

发明内容

本发明提供一种能减小CFRP带的缠绕结束端部处的剪切应力从而能抑制层间的剥离的构造物的约束构造。

本发明的第一方案是一种构造物的约束构造。所述构造物的约束构造包括：被约束部，该被约束部是筒体或层叠体；一对保持部，设于所述被约束部；第一CFRP带，以架设于一对所述保持部之间的方式沿所述被约束部的轴向缠绕，并且具有沿着所述轴向的0°方向的碳纤维；以及第二CFRP带，与所述第一CFRP带的端部附近的最外层邻接地层叠，并且具有与所述轴向成45°至90°方向的碳纤维。所述保持部中的一方设于所述被约束部的一端，所述保持部中的另一方设于所述被约束部的另一端。

在所述第一方案中，作为筒体或层叠体的被约束部被一对保持部从两侧保持，第一CFRP带以架设于一对保持部之间的方式沿被约束部的轴向缠绕。第一CFRP带沿被约束部的轴向具有沿着所述轴向的0°方向的碳纤维。在此，在筒体的情况下，轴向是沿着中心轴的方向，在层叠体的情况下，轴向是沿着层叠方向的方向。此外，沿着轴向的0°方向包含制造第一CFRP带时的碳纤维的方向的误差和缠绕第一CFRP带时产生的碳纤维的方向的误差。并且，与第一CFRP带的端部附近的最外层邻接地层叠有具有45°至90°方向的碳纤维的第二CFRP带。需要说明的是，将用“至”表示的数值范围设为包含“至”的前后所记载的数值来作为下限值和上限值的数值范围。

在具有碳纤维的CFRP带的截面产生应力的情况下，碳纤维的性能对抵抗0°方向的力贡献较大，树脂的性能对抵抗90°方向的力贡献较大。即，根据上述第一方案，在与张力交叉的方向配置有碳纤维的第二CFRP带能在轴向赋予弹性。因此，即使剪切应力集中地作用于第一CFRP带的缠绕结束端部，该剪切应力也会被第二CFRP带的弹性缓和，因此能抑制层间的剥离。

在所述第一方案中，可以是，对于所述构造物的约束构造，所述第一CFRP带的端部配置于所述第一CFRP带的弯曲部与沿着所述被约束部的直线部的连接部附近。

根据上述构成，弯曲应力和拉伸应力这双方作用于第一CFRP带的弯曲部与直线部的连接部，换言之，作用于R端(曲线的端部)。在此，作用于R端的弯曲应力在上层侧是轴向外侧的应力，在下层侧是轴向内侧的应力。因此，弯曲应力与朝向轴向内侧的拉伸应力的合力在上层侧被抵消。根据上述构成，形成为第一CFRP带在第一CFRP带的弯曲部与直线部的连接部结束缠绕，由此越趋向上层，拉伸应力越被缓和。因此，能进一步减小第一CFRP带的缠绕结束端部处的剪切应力，从而能进一步抑制层间的剥离。

在所述第一方案中，可以是，所述约束构造也可包括：第三CFRP带，具有与所述轴向成45°至90°方向的碳纤维。能在缠绕的所述第一CFRP带的层间层叠第三CFRP带，可以是，所述构造物的约束构造形成为：45°至90°方向的碳纤维占层叠的所有的带的比例成为10％以上至50％以下。