高压罐的制造方法技术

本发明专利技术提供一种高压罐的制造方法。在高压罐的制造方法中，以夹具的轴为中心旋转地将多个纤维强化树脂板材相互交叉地层叠于引导凹部，由此形成圆板状的穹顶加强层中间体，通过将形成的穹顶加强层中间体冲压成形为穹顶状来制作第一穹顶加强层。来制作第一穹顶加强层。来制作第一穹顶加强层。

【技术实现步骤摘要】
高压罐的制造方法


[0001]本专利技术涉及高压罐的制造方法。

技术介绍

[0002]作为搭载于燃料电池机动车等的高压罐，已知有具备衬里和加强层的结构，该衬里具有圆筒状的管部和在该管部的轴向的两端设置的一对穹顶部，该加强层由将衬里的外周面覆盖的纤维强化树脂构成。具有这样的构造的高压罐通过先形成衬里，以形成的衬里为卷芯而利用丝线缠绕法(FW法)将浸渍有树脂的纤维束卷绕于该衬里的外周面来形成加强层，由此制造(例如参照下述日本特开2012
‑
149739)。

技术实现思路

[0003]最近，作为替代上述的制造方法的方法，研讨了使用模具来分别制作将衬里的管部覆盖的管加强层及将穹顶部覆盖的穹顶加强层，将制作的管加强层与穹顶加强层组装的方法。然而，在该制造方法中，高效地制作穹顶加强层的方法还未确立，存在难以实现高压罐的生产率的提高的问题。
[0004]本专利技术是为了解决这样的技术课题而作出的专利技术，目的在于提供一种能够高效地制作穹顶加强层，能够提高高压罐的生产率的高压罐的制造方法。
[0005]本专利技术的高压罐的制造方法中，所述高压罐具备衬里和加强部，所述衬里具有圆筒状的管部和在所述管部的轴向的两端设置的一对穹顶部，所述加强部具有将所述管部的外周面覆盖的管加强层和将所述穹顶部的外周面覆盖的穹顶加强层，所述高压罐的制造方法的特征在于，所述高压罐的制造方法包括如下的穹顶加强层制作工序：通过将多个纤维强化树脂板材相互交叉地层叠而形成圆板状的穹顶加强层中间体，通过将形成的所述穹顶加强层中间体冲压成形为穹顶状来制作所述穹顶加强层。
[0006]根据本专利技术的高压罐的制造方法，通过将多个纤维强化树脂板材相互交叉地层叠而形成圆板状的穹顶加强层中间体，通过将形成的所述穹顶加强层中间体冲压成形为穹顶状来制作穹顶加强层。因此，能够高效地制作穹顶加强层，能够提高高压罐的生产率。而且，由于将多个纤维强化树脂板材相互交叉地层叠，因此与将纤维强化树脂板材平行地层叠的情况相比，能够提高制作的穹顶加强层的强度。
[0007]在本专利技术的高压罐的制造方法中，优选的是，在所述穹顶加强层制作工序中，使用具有圆柱状的引导凹部和在所述引导凹部的中央位置立起设置的轴的夹具，以将所述轴作为中心而旋转的方式将所述多个纤维强化树脂板材层叠于所述引导凹部，从而形成所述穹顶加强层中间体。这样的话，能够高效地制作穹顶加强层中间体，并能够确保制作的穹顶加强层的强度。
[0008]在本专利技术的高压罐的制造方法中，优选的是，在所述穹顶加强层制作工序中，使用具有圆柱状的引导凹部的夹具，以将所述引导凹部的中心作为中心而旋转的方式将所述多个纤维强化树脂板材层叠于所述引导凹部，从而形成所述穹顶加强层中间体。这样的话，能
够高效地制作穹顶加强层中间体，并且能够确保制作的穹顶加强层的强度。
[0009]根据本专利技术，能够高效地制作穹顶加强层，能够提高高压罐的生产率。
附图说明
[0010]下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相似的符号表示相似的元件，并且其中：
[0011]图1是表示高压罐的构造的概略剖视图。
[0012]图2是表示实施方式的高压罐的制造方法的工序图。
[0013]图3A是说明第一穹顶加强层的制作的示意图。
[0014]图3B是说明第一穹顶加强层的制作的示意图。
[0015]图3C是说明第一穹顶加强层的制作的示意图。
[0016]图3D是说明第一穹顶加强层的制作的示意图。
[0017]图4是表示向第一穹顶加强层安装管头的情况的剖视图。
[0018]图5是说明第一穹顶分割体的形成的剖视图。
[0019]图6是说明第二穹顶分割体的形成的剖视图。
[0020]图7是说明管加强层的制作的剖视图。
[0021]图8是说明管分割体的形成的剖视图。
[0022]图9是说明第一穹顶分割体、管分割体及第二穹顶分割体的组装的剖视图。
[0023]图10是说明高螺旋层的形成的剖视图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图，说明本专利技术的高压罐的制造方法的实施方式，但是在此之前，基于图1来说明高压罐的构造。
[0025][关于高压罐][0026]图1是表示高压罐的构造的概略剖视图。高压罐1搭载于例如燃料电池车辆，在其内部填充高压的氢气。需要说明的是，作为向高压罐1填充的气体，没有限定为高压的氢气，可以是CNG(压缩天然气)等各压缩气体、LNG(液化天然气)、LPG(液化石油气体)等各种液化气体、其他的气体。
[0027]如图1所示，高压罐1是两端呈穹顶状地带有圆角的大致圆筒形状的高压气体贮存容器，具备：具有气体阻隔性的衬里2；覆盖衬里2的外周面且具有多个加强层的加强部3；在高压罐1的一端部安装的管头4。
[0028]衬里2是具有积存高压氢的积存空间5的中空的容器，由对于氢气具有气体阻隔性的树脂材料形成。该衬里2由圆筒状的管部21和在该管部21的轴向(即，高压罐1的轴L方向)的两侧设置的一对穹顶部(第一穹顶部22、第二穹顶部23)构成。管部21沿着高压罐1的轴L方向以规定的长度延伸。第一穹顶部22及第二穹顶部23在管部21的两侧连续形成，随着从管部21远离而分别缩径。
[0029]第一穹顶部22的端部221与管头4连结。第一穹顶部22的与端部221相反侧的端部222向高压罐1的外侧翘曲地形成。并且，第二穹顶部23的端部231也向高压罐1的外侧翘曲地形成。
[0030]形成衬里2的树脂材料优选为将被填充的气体保持在积存空间5内的性能，即，气体阻隔性良好的材料。作为这样的树脂材料，可列举后述的热塑性树脂或热固化性树脂。
[0031]管头4是将铝或铝合金等金属材料加工成规定形状的结构。该管头4具有大致圆筒状的管头主体部41和嵌入于衬里2与加强部3之间的突缘部42。在管头4安装有用于将氢气对于积存空间5填充及排出的阀(未图示)。
[0032]加强部3具有对衬里2进行加强而使高压罐1的刚性、耐压性等机械强度提高的功能，具有由在强化纤维(连续纤维)中浸渍有树脂的纤维强化树脂等形成的多个加强层。具体而言，该加强部3具有：将管部21的外周面覆盖的管加强层31；将第一穹顶部22的外周面覆盖的第一穹顶加强层32；将第二穹顶部23的外周面覆盖的第二穹顶加强层33；将管加强层31的整体、第一穹顶加强层32的一部分及第二穹顶加强层33的一部分覆盖的高螺旋层34；将高螺旋层34的整体、第一穹顶加强层32的一部分及第二穹顶加强层33的一部分覆盖的外螺旋层35。
[0033]管加强层31是与管部21对应的加强层，仿形于管部21的形状而呈圆筒状。管加强层31由在强化纤维中浸渍有树脂的纤维强化树脂形成。管加强层31的强化纤维以与高压罐1的轴L方向大致正交的角度呈周状地配向，换言之，管加强层31的强化纤维沿着高压罐1的周向配向。
[0034]第一穹顶加强层32是与第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压罐的制造方法，所述高压罐具备衬里和加强部，所述衬里具有圆筒状的管部和在所述管部的轴向的两端设置的一对穹顶部，所述加强部具有将所述管部的外周面覆盖的管加强层和将所述穹顶部的外周面覆盖的穹顶加强层，所述高压罐的制造方法的特征在于，所述高压罐的制造方法包括如下的穹顶加强层制作工序：通过将多个纤维强化树脂板材相互交叉地层叠而形成圆板状的穹顶加强层中间体，通过将形成的所述穹顶加强层中间体冲压成形为穹顶状来制作所述穹顶加强层。2.根据权利要求1所述的高压罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：片野刚司，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：