[发明专利]罐制造方法和罐

说明书

一种罐(1)的制造方法，所述罐包括筒状本体部(2)和形成在所述本体部的两侧的穹顶状侧端部(3，4)，所述制造方法包括通过将包括被浸渍以热塑性树脂的强化纤维的纤维强化树脂板片(25A)在所述热塑性树脂熔融的状态下从垂直于芯材(5A)的轴心的方向绕所述芯材的周面卷绕多次来由一张所述纤维强化树脂板片(25A)形成用作所述本体部(2)的至少一部分的筒状成形体(20A)。

技术领域

示例性实施例涉及一种用于储存气体等的罐的制造方法和这种罐。

背景技术

例如，天然气车辆、燃料电池车辆等使用罐来储存燃料气体。为了实现轻量化和高强度，这种类型的罐构造成使得与罐的形状一致的衬垫覆盖有纤维强化树脂材料。

作为这种罐的制造方法，例如，日本专利申请公报No.2010-125826(JP 2010-125826A)提出了一种用于通过长丝卷绕法来制造罐的方法。这里，使用其中强化纤维的长丝被浸渍以热固性树脂的窄纤维强化树脂作为用于覆盖衬垫的纤维强化材料。在该方法中，窄纤维强化树脂在构成罐的本体部的至少一部分的衬垫周围以重叠方式卷绕多次，以便在衬垫的表面上形成纤维强化树脂层。此后，纤维强化树脂中包含的热固性树脂被加热以便硬化。

发明内容

然而，在通过上述长丝卷绕方法制造罐的情况下，卷绕耗费很多时间，因为窄纤维强化树脂以重叠方式绕衬垫(芯材)卷绕。此外，在纤维强化树脂卷绕之后，罐被置于加热炉中以加热并硬化纤维强化树脂中包含的热固性树脂，这需要更多时间。

此外，如上所述，在厚度方向上形成有窄纤维强化树脂以重叠方式设置的多个纤维强化树脂层。结果，每一个垂直于罐的本体部的轴心的截面都具有纤维强化树脂的不同卷绕状态，因此假定罐强度可能发生变化。

此外，当纤维强化树脂带绕芯材卷绕成使得窄纤维强化树脂以重叠方式设置时，其表面上形成有凹凸。当纤维强化树脂进一步绕形成有凹凸的表面卷绕时，在厚度方向上彼此相邻的纤维强化树脂层之间容易形成间隙。该间隙可能在热固性树脂硬化之后在罐的本体部中形成空隙，这可能降低罐强度。

示例性实施例描述一种在本体部中具有均匀强度的罐并且还提供一种能在短时间内制造这种罐的罐制造方法。

示例性实施例的第一方面涉及一种罐的制造方法，所述罐包括筒状本体部和形成在所述本体部的两侧的穹顶状侧端部。所述罐的制造方法包括通过将包括被浸渍以热塑性树脂的强化纤维的纤维强化树脂板片在所述热塑性树脂熔融的状态下从垂直于芯材的轴心的方向绕所述芯材的周面卷绕多次来由一张所述纤维强化树脂板片形成用作所述本体部的至少一部分的筒状成形体。

根据第一方面，与如JP 2010-125826A中所述的窄纤维强化树脂相比，一张宽纤维强化树脂板片能以在所述截面中围绕芯材的轴心连续卷绕多次的方式绕芯材的周面卷绕。据此，与如JP 2010-125826A中所述窄纤维强化树脂绕芯材卷绕的情况相比，可以在短时间内形成筒状成形体。

特别地，与通过以重叠方式卷绕窄纤维强化树脂而获得的纤维强化树脂层的表面不一样，不会在绕芯材卷绕的纤维强化树脂板片的表面上形成凹凸。因此，即使纤维强化树脂板片进一步连续卷绕在其上，纤维强化树脂板片之间也会很难形成间隙。这使得可以抑制筒状成形体中形成空隙。

此外，在本体部的两侧形成有由一张纤维强化树脂板片制成的筒状成形体的纤维强化树脂层，并且绕本体部的轴心连续地卷绕多次。这允许罐的本体部在垂直于轴心的任何截面上具有更均匀的耐压强度。

此外，用以浸渍增强纤维的树脂是热塑性树脂。因此，不必出于使比如热固性树脂硬化的目的而执行加热。据此，与使用热固性树脂的情况相比，可以在短时间内制造筒状成形体。