[發明專利]高壓罐的制造方法及其制造裝置

有效

• 申請號: 202110023692.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN113108236B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 井上恭司郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F17C1/06
• 分類號: F17C1/06;F17C13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

本發明提供能夠抑制卷繞后的纖維束的位置偏移的高壓罐的制造方法及其制造裝置。在高壓罐(1)的制造方法中，通過在容納氣體的襯里(8)卷繞浸漬有未固化的熱固化性樹脂的纖維束(7)，而在襯里(8)成形層疊有多個纖維強化樹脂層(71a、71b、71c、…)的加強層(70)。其中，通過在纖維束(7)的寬度方向B上擠壓纖維束(7)的沿長邊方向L的至少一側的邊緣部(7a)而使邊緣部(7a)變形為在纖維束(7)的厚度方向T上鼓起，在此狀態下，使邊緣部(7a)的熱固化性樹脂熱固化，使邊緣部(7a)變形。通過邊緣部(7a)變形后的纖維束，成形纖維強化樹脂層(71a、71b、71c、…)。

技術領域

本發明涉及通過在容納氣體的襯里卷繞浸漬有未固化的熱固化性樹脂的纖維束而在襯里成形層疊有多個纖維強化樹脂層的加強層的高壓罐的制造方法及其制造裝置。

背景技術

一般，在要求耐壓性等機械特性和輕型性的耐壓容器等制品，例如用于燃料電池車輛的高壓罐中，在具有容納氣體等的容納空間的襯里的外周面形成有層疊有多個纖維強化樹脂層的加強層。例如，通過浸漬有未固化的熱固化性樹脂的纖維束并利用細絲卷繞方法而形成各纖維強化樹脂層。

作為這樣的細絲卷繞方法，例如，在專利文獻1中公開有如下的高壓罐的制造方法，即、邊使襯里單向地旋轉邊在罐襯里的外周面連續地卷繞浸漬有未固化的熱固化性樹脂的纖維束，從而形成多個纖維強化樹脂層。

專利文獻1：日本特開2017-185742號公報

然而，在專利文獻1所示的制造方法中，在連續地卷繞浸漬有熱固化性樹脂的纖維束時，由于熱固化性樹脂處于未固化的狀態，所以熱固化性樹脂的粘度容易變化。因此，可以設想由于隨著該粘度的變化而卷繞后的纖維束的夾持力(摩擦力)產生偏差，所以纖維束從卷繞位置產生位置偏移。

發明內容

本發明鑒于這樣的點而完成，提供能夠抑制卷繞后的纖維束的位置偏移的高壓罐的制造方法及其制造裝置。

鑒于前述課題，本發明所涉及的高壓罐的制造方法通過邊使容納氣體的襯里旋轉邊在前述襯里卷繞浸漬有未固化的熱固化性樹脂的纖維束，從而在前述襯里成形層疊有多個纖維強化樹脂層的加強層，其特征在于，包括如下工序：通過在前述纖維束的寬度方向上擠壓前述纖維束的沿長邊方向的至少一側的邊緣部，使得前述邊緣部變形為在前述纖維束的厚度方向上鼓起，在此狀態下使前述邊緣部的熱固化性樹脂熱固化，在前述邊緣部形成鼓起部分；和工序，通過形成有前述鼓起部分的前述纖維束，從而成形前述纖維強化樹脂層。

根據本發明，在通過在纖維束的寬度方向上擠壓纖維束的沿長邊方向的至少一側的邊緣部從而使邊緣部變形為在前述纖維束的厚度方向上鼓起的狀態下，使邊緣部的熱固化性樹脂熱固化。由此，在纖維束的邊緣部形成鼓起部分。此外，這里所說的“邊緣部的擠壓”包括直接地擠壓纖維束的邊緣部的情況、或者通過纖維束的邊緣部與固定的部件接觸使得邊緣部被擠壓的情況。

在成形纖維強化樹脂層的工序中，邊使襯里旋轉邊通過纖維強化樹脂層在襯里卷繞纖維束。由此，通過由卷繞后的纖維束的鼓起部分產生的錨定效果，能夠減少纖維束的滑動，能夠抑制卷繞后的纖維束的位置偏移。此外，由于浸漬在邊緣部的內側的纖維束的熱固化性樹脂為未固化的狀態，所以纖維束整體的熱固化性樹脂沒有熱固化，因此纖維束容易仿形襯里和成為下層的纖維強化樹脂層的表面。

這里，也可以對纖維束的單側形成鼓起部分，但作為更加優選的方式，對前述纖維束的兩側的邊緣部進行前述鼓起部分的形成。由此，在纖維束卷繞時，能夠更進一步體現由形成在邊緣部的鼓起部分產生的錨定效果。