构造体和构造体的制造方法技术

本发明专利技术提供能够通过保持适当的强度、且降低壁厚而使产品整体轻量化的构造体。一种构造体，该构造体具有加强构件(20)，该加强构件(20)包括浸渍有树脂(22)的增强纤维(21)，加强构件(20)具有：第1区域(A1)，其是对增强纤维(21)照射等离子体(P)而成的；以及第2区域(A2)，其是对增强纤维(21)照射少于第1区域(A1)的量的等离子体(P)而成的，该构造体以使第1区域(A1)位于比第2区域(A2)需要强度的部位的方式设置加强构件(20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构造体和构造体的制造方法
本专利技术涉及构造体和构造体的制造方法。
技术介绍
近年，作为汽车部件，使增强纤维浸渍有树脂而成的加强构件正在受到关注。具体而言，在储存作为汽车用的燃料被使用的氢气等的高压气体储存容器的外周卷绕有加强构件。而且，为了使汽车轻量化，汽车的面板使用有加强构件。通常，由于增强纤维与树脂之间的粘接性较低，因此，需要提高增强纤维相对于树脂的粘接性。与此相关联地，例如，在下述专利文献1中，公开有以下这样的粘接性改良方法：通过自与纤维的配置面正交的方向向芳香族聚酰胺纤维照射等离子体，从而对芳香族聚酰胺纤维的表面进行改性并改良粘接性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61－258065号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题另一方面，上述的高压气体储存容器、汽车的面板的应力根据部位而不同。然而，由于以在施加有最大应力的部位不产生破损的方式进行了设计，因此，从产品整体上看时，存在有相对于应力而言壁厚变得过大的部位，而使产品整体的重量增大。本专利技术即是为了解决上述课题而做成的，其目的在于提供能够通过确保适当的强度、且降低壁厚而使产品整体轻量化的构造体和构造体的制造方法。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本专利技术涉及一种构造体，该构造体具有包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件。所述加强构件具有：第1区域，其是对所述增强纤维照射等离子体而成的；以及第2区域，其是对所述增强纤维照射少于所述第1区域的量的所述等离子体而成的，或未照射所述等离子体。构造体以使所述第1区域位于比所述第2区域需要强度的部位的方式设置所述加强构件。而且，为了达成上述目的，本专利技术涉及一种构造体的制造方法，该构造体具有包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件。在构造体的制造方法中，对所述增强纤维照射等离子体，并使所述树脂浸渍，从而在所述加强构件形成第1区域。然后，对所述增强纤维照射少于所述第1区域的量的所述等离子体、或未照射所述等离子体，并使所述树脂浸渍，从而在所述加强构件形成第2区域。然后，使所述第1区域位于比所述第2区域需要强度的部位。附图说明图1是表示本实施方式所涉及的高压气体储存容器的图。图2是表示在衬里的外周面卷绕加强构件之前的样态的图。图3是表示在衬里的外周面卷绕了加强构件后的样态的图。图4是表示包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件的一部分的剖视图。图5是表示等离子体的照射量分布的图表。图6是表示在加强层产生的应力与加强层的材料强度之间的关系的图表。图7是表示高压气体储存容器的制造装置的图。图8是表示高压气体储存容器的制造方法的流程图。图9是表示将加强构件卷绕于衬里的样态的图。图10A是用于说明高压气体储存容器的效果的图。图10B是用于说明高压气体储存容器的效果的图。图10C是用于说明高压气体储存容器的效果的图。图11是表示作用于高压气体储存容器的压力与应变之间的关系的图表。图12是表示在高压气体储存容器的外周侧产生裂纹的样态的图。图13是表示变形例1所涉及的等离子体的照射量分布的图表。图14是表示变形例2所涉及的等离子体的照射量分布的图表。图15A是用于说明变形例2所涉及的高压气体储存容器的效果的图。图15B是用于说明变形例2所涉及的高压气体储存容器的效果的图。图15C是用于说明变形例2所涉及的高压气体储存容器的效果的图。图16是表示汽车的面板的示意图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，在附图的说明中对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。附图的尺寸比例为了方便说明被夸大，并存在与实际的比例不同的情况。在本实施方式中，作为构造体的一例子，列举加强构件20卷绕于衬里(日语：ライナー)10(相当于芯构件)的外周面10A而成的高压气体储存容器1进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的高压气体储存容器1的图。图2是表示在衬里10的外周面10A卷绕加强构件20之前的样态的图。图3是表示在衬里10的外周面10A卷绕了加强构件20之后的样态的图。图4是表示包括浸渍有树脂22的增强纤维21的加强构件20的一部分的剖视图。图5是表示等离子体P的照射量分布的图表。图6是表示在加强层30产生的应力与加强层30的材料强度之间的关系的图表。另外，为了容易理解，在图1中，示出了将加强构件20卷绕于衬里10的外周面10A的过程。另外，在图2中，省略照射等离子体P以及浸渍树脂22的样态。＜高压气体储存容器＞概括说明，如图1～图3所示，本实施方式所涉及的高压气体储存容器1具有收纳氢气等高压气体的衬里10和在衬里10的外周面10A卷绕带状的加强构件20而成的加强层30。而且，如图4所示，高压气体储存容器1具有加强构件20，该加强构件20包括浸渍有树脂22的增强纤维21。如图2、图5所示，加强构件20具有对增强纤维21照射等离子体P而成的第1区域A1和对增强纤维21照射少于第1区域A1的量的等离子体P而成的第2区域A2。第1区域A1位于比第2区域A2要求强度的、加强层30的内周侧。以下，详细说明本实施方式所涉及的高压气体储存容器1的结构。衬里10形成为由圆筒形状构成的罐体。衬里10具有阻气性，抑制高压气体向外部透过。如图1所示，衬里10具有设于轴向X上的中央的主体部11、设于主体部11的轴向X上的两侧的端盖部12以及设于一侧的端盖部12的瓶口13。主体部11以沿轴向X延伸的方式构成为筒状。端盖部12以朝向轴向X上的外方递减的方式弯曲。瓶口13自端盖部12朝向轴向X的外方突出地构成。在瓶口13连接配管、或连接具有开关阀、减压阀的阀机构，并相对于高压气体储存容器1进行高压气体的填充和释放。另外，瓶口13还可以设于两侧的端盖部12。构成衬里10的材料能够使用金属制或合成树脂制。作为金属制，例如能够使用铁、铝、不锈钢等。作为合成树脂制，例如能够使用聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯等。如图2、图3所示，加强层30通过将加强构件20从卷绕开始端部20a到卷绕终止端部20b在衬里10的外周面10A卷绕规定数量而形成。在本说明书中，卷绕开始端部20a是指加强构件20在衬里10的外周面10A开始卷绕时的端部，卷绕终止端部20b是指加强构件20在衬里10的外周面10A终止卷绕时的端部。卷绕加强构件20的次数、即加强层30的层数没有特殊限定，例如为20～30。这样一来，通过在衬里10的外周面10A卷绕加强构件20，加强层30使衬里10的耐压强度提高。如图1所示，加强层30具有将加强构件20沿着圆周方向卷绕于主体部11而成的环带层31和将加强构件20以螺旋状卷绕于主体部11和端盖部12而成的螺旋层32。环带层31和螺旋层32交替层叠。另外，环带层31和螺旋层32也可以不是交替层叠。即，例如可以是在以形成两层环带层31的方式卷绕了加强构件20之后，以形成两层螺旋层32的方式卷绕加强构件20。由于环带层31是加强构件20卷绕在主体部11而成的，因而有助于主体部11的径向上的拉伸强度。由于螺旋层32是加强构件20卷绕在主体部11和端盖部12而成，因而确保高压气体储存容器1的轴向X上的强度。如图4所示，构成加强层30的加强构件20包括浸渍有树脂22的增强纤维21。本实施方式所涉及的增强纤维21照射等离子体P而成。这样，通过对增强纤维21照射等离子体P，能够使增强纤维21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构造体，其具有包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件，其中，所述加强构件具有：第1区域，其是对所述增强纤维照射等离子体而成的；以及第2区域，其是对所述增强纤维照射少于所述第1区域的量的所述等离子体而成的，或未照射所述等离子体，以使所述第1区域位于比所述第2区域要求强度的部位的方式设置所述加强构件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.04 JP 2016-0427331.一种构造体，其具有包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件，其中，所述加强构件具有：第1区域，其是对所述增强纤维照射等离子体而成的；以及第2区域，其是对所述增强纤维照射少于所述第1区域的量的所述等离子体而成的，或未照射所述等离子体，以使所述第1区域位于比所述第2区域要求强度的部位的方式设置所述加强构件。2.根据权利要求1所述的构造体，其中，该构造体还具有芯构件，所述加强构件具有带状，带状的所述加强构件卷绕于所述芯构件的外周面而构成包括多层的加强层，在所述加强层中，该加强层的内周侧由所述第1区域构成，该加强层的外周侧由所述第2区域构成。3.根据权利要求2所述的构造体，其中，所述芯构件为收纳高压气体的衬里。4.根据权利要求2或3所述的构造体，其中，对于所述加强构件，自相对于所述芯构件的卷绕开始端部到卷绕终止端部，所述等离子体相对于所述增强纤维的照射量连续递减。5.根据权利要求2或3所述的构造体，其中，对于所述加强构件，自相对于所述芯构件的卷绕开始端部到卷绕终止端部，所述等离子体相对于所述增强纤维的照射量阶梯递减。6.根据权利要求5所述的构造体，其中，对于所述加强层，所述等离子体相对于所述增强纤维的照射量针对每个所述层阶梯递减。7.根据权利要求2或3所述的构造体，其中，对于所述加强构件的自相对于所述芯构件的卷绕开始端部到位于该卷绕开始端部与卷绕终止端部之间的中途部位的部分，对所述增强纤维照射恒定量的所述等离子体，对于所述加强构件的自所述中途部位到所述卷绕终止端部的部分，对所述增强纤维未照射所述等离子体。8.根据权利要求1所述的构造体，其中，将所述加强构件作为芯构件并形成为面板形状。9.一种构造体的制造方法，该构造体具有包括浸渍有树脂的增强纤维的加强构件，其中，对所述增强纤维照射等离子体，并使所述树脂浸渍，从而在所述加强构件形成第1区域，对所述增强纤维照射少于所述第1区域的量的所述等离子体、或未照射所述等离子体，并使所述树脂浸渍，从而在所述加强构件形成第2区域，使所述第1区域位于比所述第2区域要求强度的部位。10.根据权利要求9所述的构造体的制造方法，其中，输送构成为带状的所述增强纤维，在输送方向上的前方侧，对所述增强纤维照射所述等离子体，并使所述树脂浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：河野贤太郎，竹本真一郎，内田浩司，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP