JPH1136986A - 圧力容器の製造方法および圧力容器用補強部材の製造方法 - Google Patents
圧力容器の製造方法および圧力容器用補強部材の製造方法Info
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- JPH1136986A JPH1136986A JP9192830A JP19283097A JPH1136986A JP H1136986 A JPH1136986 A JP H1136986A JP 9192830 A JP9192830 A JP 9192830A JP 19283097 A JP19283097 A JP 19283097A JP H1136986 A JPH1136986 A JP H1136986A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中央に開口部を有する略半球状のドーム部を
備え且つ開口部と同心円状に環状の補強部材を設けたＦ
ＲＰ製の圧力容器を製造するに際し、従来にあっては、
繊維が補強部材の端部で屈曲した状態となり、これによ
り強度が低下する恐れがあるという問題があった。 【解決手段】 圧力容器（モータケース１）の内側形状
に対応するマンドレルに繊維層を形成すると共に、少な
くとも大径側の端部を外向きのテーパ面９ａとした補強
部材９を形成し、繊維層の表面に補強部材９を重ね合わ
せたのち、繊維層および補強部材９の表面にさらに繊維
層を形成する圧力容器の製造方法とすることにより、補
強部材９の端部上を通る繊維が屈曲しないようにし、繊
維配向の乱れによる強度の低下を防止した。
備え且つ開口部と同心円状に環状の補強部材を設けたＦ
ＲＰ製の圧力容器を製造するに際し、従来にあっては、
繊維が補強部材の端部で屈曲した状態となり、これによ
り強度が低下する恐れがあるという問題があった。 【解決手段】 圧力容器（モータケース１）の内側形状
に対応するマンドレルに繊維層を形成すると共に、少な
くとも大径側の端部を外向きのテーパ面９ａとした補強
部材９を形成し、繊維層の表面に補強部材９を重ね合わ
せたのち、繊維層および補強部材９の表面にさらに繊維
層を形成する圧力容器の製造方法とすることにより、補
強部材９の端部上を通る繊維が屈曲しないようにし、繊
維配向の乱れによる強度の低下を防止した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中央に開口部を有
する略半球状のドーム部を備え且つ開口部と同心円状に
環状の補強部材を設けたＦＲＰ製の圧力容器を製造する
方法に関するものであり、さらに、その圧力容器に用い
るＦＲＰ製補強部材を製造する方法に関するものであ
る。
する略半球状のドーム部を備え且つ開口部と同心円状に
環状の補強部材を設けたＦＲＰ製の圧力容器を製造する
方法に関するものであり、さらに、その圧力容器に用い
るＦＲＰ製補強部材を製造する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】上記したようなＦＲＰ製の圧力容器とし
ては、例えば、図８（ａ）に示すようなものがあった。
図示の圧力容器はロケットのモータケースである。この
モータケース１００は、円筒部１０１の両側に略半球状
のドーム部１０２，１０３を備えると共に、各ドーム部
１０２，１０３の中央に円形の開口部１０４，１０５を
備えている。各開口部１０４，１０５の内側には、イグ
ナイタやロケットノズルを固定するための口金１０６，
１０７が設けてある。そして、図示の場合では、図中右
側である尾部側のドーム部１０３に、開口部１０５と同
心円状に環状の補強部材１０８が設けてある。この補強
部材１０８は、モータケース１００内の圧力が上昇した
際に開口部周囲の応力がとくに高くなるため、これに対
処する目的で設けてある。
ては、例えば、図８（ａ）に示すようなものがあった。
図示の圧力容器はロケットのモータケースである。この
モータケース１００は、円筒部１０１の両側に略半球状
のドーム部１０２，１０３を備えると共に、各ドーム部
１０２，１０３の中央に円形の開口部１０４，１０５を
備えている。各開口部１０４，１０５の内側には、イグ
ナイタやロケットノズルを固定するための口金１０６，
１０７が設けてある。そして、図示の場合では、図中右
側である尾部側のドーム部１０３に、開口部１０５と同
心円状に環状の補強部材１０８が設けてある。この補強
部材１０８は、モータケース１００内の圧力が上昇した
際に開口部周囲の応力がとくに高くなるため、これに対
処する目的で設けてある。
【０００３】上記のモータケース１００を製造するに
は、フィラメントワインディング法が用いられる。すな
わち、モータケース１００の内側形状に対応したマンド
レルを用い、このマンドレルを回転させながら熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化さ
せた繊維を連続的に巻き付ける。そして、繊維層が所定
の厚さになったところで、図８（ｂ）に示すような環状
の補強部材１０８を所定の位置に重ね合わせ、その上に
再び繊維の巻き付けを行うことによりプリフォームを形
成する。なお、補強部材１０８は、例えばモータケース
１００と同じ繊維を用いて形成してある。このようにし
て形成されたプリフォームは、加熱および加圧による硬
化処理が施され、ＦＲＰ製モータケース１００となる。
は、フィラメントワインディング法が用いられる。すな
わち、モータケース１００の内側形状に対応したマンド
レルを用い、このマンドレルを回転させながら熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化さ
せた繊維を連続的に巻き付ける。そして、繊維層が所定
の厚さになったところで、図８（ｂ）に示すような環状
の補強部材１０８を所定の位置に重ね合わせ、その上に
再び繊維の巻き付けを行うことによりプリフォームを形
成する。なお、補強部材１０８は、例えばモータケース
１００と同じ繊維を用いて形成してある。このようにし
て形成されたプリフォームは、加熱および加圧による硬
化処理が施され、ＦＲＰ製モータケース１００となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のモータケース（圧力容器）１００の製造
にあっては、全体的に一定の厚さを有する補強部材１０
８を用いていたため、図８（ａ）中の拡大図に示すよう
に、補強部材１０８の下側を通る繊維Ｆ１に対して、補
強部材１０８の上側を通る繊維Ｆ２が補強部材１０８の
端部で屈曲した状態となり、これにより強度が低下する
恐れがあるという問題があり、このような問題を解決す
ることが課題であった。
たような従来のモータケース（圧力容器）１００の製造
にあっては、全体的に一定の厚さを有する補強部材１０
８を用いていたため、図８（ａ）中の拡大図に示すよう
に、補強部材１０８の下側を通る繊維Ｆ１に対して、補
強部材１０８の上側を通る繊維Ｆ２が補強部材１０８の
端部で屈曲した状態となり、これにより強度が低下する
恐れがあるという問題があり、このような問題を解決す
ることが課題であった。
【０００５】
【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、中央に開口部を有する略半球状のドーム
部を備え且つ開口部と同心円状に環状の補強部材を設け
たＦＲＰ製の圧力容器を製造するに際し、補強部材の端
部における繊維配向の乱れを確実に防ぐことができる圧
力容器の製造方法を提供することを目的としている。
されたもので、中央に開口部を有する略半球状のドーム
部を備え且つ開口部と同心円状に環状の補強部材を設け
たＦＲＰ製の圧力容器を製造するに際し、補強部材の端
部における繊維配向の乱れを確実に防ぐことができる圧
力容器の製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】さらに、本発明は、請求項１に記載の補強
部材を製造するのに好適な圧力容器用補強部材の製造方
法を提供することを目的としている。
部材を製造するのに好適な圧力容器用補強部材の製造方
法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる圧力容器
の製造方法は、請求項１として、中央に開口部を有する
略半球状のドーム部を備え且つ開口部と同心円状に環状
の補強部材を設けたＦＲＰ製の圧力容器を製造するに際
し、圧力容器の内側形状に対応するマンドレルに繊維層
を形成すると共に、少なくとも大径側の端部を外向きの
テーパ面とした補強部材を形成し、繊維層の表面に補強
部材を重ね合わせたのち、繊維層および補強部材の表面
にさらに繊維層を形成する構成としており、上記の構成
を従来の課題を解決するための手段としている。
の製造方法は、請求項１として、中央に開口部を有する
略半球状のドーム部を備え且つ開口部と同心円状に環状
の補強部材を設けたＦＲＰ製の圧力容器を製造するに際
し、圧力容器の内側形状に対応するマンドレルに繊維層
を形成すると共に、少なくとも大径側の端部を外向きの
テーパ面とした補強部材を形成し、繊維層の表面に補強
部材を重ね合わせたのち、繊維層および補強部材の表面
にさらに繊維層を形成する構成としており、上記の構成
を従来の課題を解決するための手段としている。
【０００８】なお、上記構成において、マンドレルに対
する繊維層の形成には、例えばフィラメントワインディ
ング法が用いられ、補強部材には、連続した繊維や繊維
をシート状に形成したものが用いられる。形成した繊維
層は、加熱および加圧などの硬化処理が施されて圧力容
器となる。
する繊維層の形成には、例えばフィラメントワインディ
ング法が用いられ、補強部材には、連続した繊維や繊維
をシート状に形成したものが用いられる。形成した繊維
層は、加熱および加圧などの硬化処理が施されて圧力容
器となる。
【０００９】本発明に係わる圧力容器用補強部材の製造
方法は、請求項２として、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側
に開放された成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂
を含浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた
繊維を成形治具の成形用隙間の中心から巻き付けてプリ
フォームを形成し、プリフォームを硬化処理または半硬
化処理して補強部材とし、補強部材の端部を切除して外
向きのテーパ面を形成する構成とし、請求項３として、
請求項１に記載した圧力容器に用いるＦＲＰ製の補強部
材を製造するに際し、外周側に開放された成形用隙間を
備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させた繊維または樹
脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形治具の成形用隙
間の中心から巻き付けると共に、端部近傍において屈曲
部を介して内側への段差を有するプリフォームを形成
し、プリフォームを硬化処理または半硬化処理して補強
部材とし、補強部材の段差部分を切除して屈曲部により
外向きのテーパ面を形成する構成とし、請求項４とし
て、請求項１に記載した圧力容器に用いるＦＲＰ製の補
強部材を製造するに際し、外周側に開放された成形用隙
間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させた繊維また
は樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形治具の成形
用隙間の中心から巻き付けると共に、端部近傍において
巻き付ける繊維の径を漸次減少させてプリフォーム状態
の補強部材を形成し、この補強部材の繊維の径を漸次減
少させた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成する構
成とし、請求項５として、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、樹脂を
含む繊維製シートまたは樹脂を含み且つ半硬化状態の繊
維製シートを複数重合すると共に、端部において繊維製
シートを階段状にずらせてプリフォーム状態の補強部材
を形成し、この補強部材の繊維製シートを階段状にずら
せた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成する構成と
し、請求項６として、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開
放された成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含
浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維
を成形治具の成形用隙間の中心から巻き付け、その外周
側に、樹脂を含む繊維製シートまたは樹脂を含み且つ半
硬化状態の繊維製シートを複数重合すると共に、端部に
おいて繊維製シートを階段状にずらせた状態にし、巻き
付けた繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部
材を形成し、繊維製シートを階段状にずらせた部分によ
り外向きのテーパ面を形成する構成としている。
方法は、請求項２として、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側
に開放された成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂
を含浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた
繊維を成形治具の成形用隙間の中心から巻き付けてプリ
フォームを形成し、プリフォームを硬化処理または半硬
化処理して補強部材とし、補強部材の端部を切除して外
向きのテーパ面を形成する構成とし、請求項３として、
請求項１に記載した圧力容器に用いるＦＲＰ製の補強部
材を製造するに際し、外周側に開放された成形用隙間を
備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させた繊維または樹
脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形治具の成形用隙
間の中心から巻き付けると共に、端部近傍において屈曲
部を介して内側への段差を有するプリフォームを形成
し、プリフォームを硬化処理または半硬化処理して補強
部材とし、補強部材の段差部分を切除して屈曲部により
外向きのテーパ面を形成する構成とし、請求項４とし
て、請求項１に記載した圧力容器に用いるＦＲＰ製の補
強部材を製造するに際し、外周側に開放された成形用隙
間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させた繊維また
は樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形治具の成形
用隙間の中心から巻き付けると共に、端部近傍において
巻き付ける繊維の径を漸次減少させてプリフォーム状態
の補強部材を形成し、この補強部材の繊維の径を漸次減
少させた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成する構
成とし、請求項５として、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、樹脂を
含む繊維製シートまたは樹脂を含み且つ半硬化状態の繊
維製シートを複数重合すると共に、端部において繊維製
シートを階段状にずらせてプリフォーム状態の補強部材
を形成し、この補強部材の繊維製シートを階段状にずら
せた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成する構成と
し、請求項６として、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開
放された成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含
浸させた繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維
を成形治具の成形用隙間の中心から巻き付け、その外周
側に、樹脂を含む繊維製シートまたは樹脂を含み且つ半
硬化状態の繊維製シートを複数重合すると共に、端部に
おいて繊維製シートを階段状にずらせた状態にし、巻き
付けた繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部
材を形成し、繊維製シートを階段状にずらせた部分によ
り外向きのテーパ面を形成する構成としている。
【００１０】なお、請求項２および３に記載の硬化処理
または半硬化処理には、加熱や加圧の処理が含まれる。
また、請求項４〜６に記載の補強部材は、請求項１に記
載のモータケースの製造方法において繊維層内に設け、
モータケースの繊維層とともに硬化処理を施すようにす
ることができる。さらに、請求項６に記載の補強部材に
あっては、巻き付け繊維の部分と繊維製シートの重合部
分とを形成して補強部材を得た後、この補強部材をモー
タケースの繊維層上に設けても良いし、成形治具で巻き
付け繊維の部分を形成してこれをモータケースの繊維層
上に取り付けた後、モータケースの繊維層上で繊維製シ
ートの重合を行うようにしても良い。
または半硬化処理には、加熱や加圧の処理が含まれる。
また、請求項４〜６に記載の補強部材は、請求項１に記
載のモータケースの製造方法において繊維層内に設け、
モータケースの繊維層とともに硬化処理を施すようにす
ることができる。さらに、請求項６に記載の補強部材に
あっては、巻き付け繊維の部分と繊維製シートの重合部
分とを形成して補強部材を得た後、この補強部材をモー
タケースの繊維層上に設けても良いし、成形治具で巻き
付け繊維の部分を形成してこれをモータケースの繊維層
上に取り付けた後、モータケースの繊維層上で繊維製シ
ートの重合を行うようにしても良い。
【００１１】
【発明の作用】本発明の請求項１に係わる圧力容器の製
造方法では、ドーム部の繊維層内に設ける補強部材とし
て、少なくとも大径側の端部に外向きのテーパ面を形成
した補強部材を用いることから、先に形成した繊維層の
表面から補強部材の表面に至る繊維がテーパ面により滑
らかに連続した状態となり、補強部材の端部における繊
維の屈曲が防止される。
造方法では、ドーム部の繊維層内に設ける補強部材とし
て、少なくとも大径側の端部に外向きのテーパ面を形成
した補強部材を用いることから、先に形成した繊維層の
表面から補強部材の表面に至る繊維がテーパ面により滑
らかに連続した状態となり、補強部材の端部における繊
維の屈曲が防止される。
【００１２】本発明の請求項２に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、全体的に
一定の厚さを有するプリフォームを形成し、そのプリフ
ォームを硬化処理して成る補強部材の端部を切除してテ
ーパ面を形成するので、硬化処理の際に繊維が無理に潰
されたり蛇行したりするような成形不良の発生が防止さ
れる。
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、全体的に
一定の厚さを有するプリフォームを形成し、そのプリフ
ォームを硬化処理して成る補強部材の端部を切除してテ
ーパ面を形成するので、硬化処理の際に繊維が無理に潰
されたり蛇行したりするような成形不良の発生が防止さ
れる。
【００１３】本発明の請求項３に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、端部近傍
に屈曲部を介して内側への段差を有するプリフォームを
形成し、そのプリフォームを硬化処理して成る補強部材
の段差部分を切除して屈曲部により外向きのテーパ面を
形成するので、請求項２と同様に、硬化処理の際に繊維
が無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良の発
生が防止される。
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、端部近傍
に屈曲部を介して内側への段差を有するプリフォームを
形成し、そのプリフォームを硬化処理して成る補強部材
の段差部分を切除して屈曲部により外向きのテーパ面を
形成するので、請求項２と同様に、硬化処理の際に繊維
が無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良の発
生が防止される。
【００１４】本発明の請求項４に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、端部近傍に
おいて巻き付けた繊維の径を漸次減少させてプリフォー
ム状態の補強部材を形成し、この補強部材の繊維の径を
漸次減少させた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成
するので、繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生が防止される。
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、端部近傍に
おいて巻き付けた繊維の径を漸次減少させてプリフォー
ム状態の補強部材を形成し、この補強部材の繊維の径を
漸次減少させた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成
するので、繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生が防止される。
【００１５】本発明の請求項５に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、端部におい
て繊維製シートを階段状にずらせてプリフォーム状態の
補強部材を形成し、この補強部材の繊維製シートを階段
状にずらせた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成す
るので、請求項４と同様に、繊維が無理に潰されたり蛇
行したりするような成形不良の発生が防止される。
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、端部におい
て繊維製シートを階段状にずらせてプリフォーム状態の
補強部材を形成し、この補強部材の繊維製シートを階段
状にずらせた部分を加圧して外向きのテーパ面を形成す
るので、請求項４と同様に、繊維が無理に潰されたり蛇
行したりするような成形不良の発生が防止される。
【００１６】本発明の請求項６に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、巻き付けた
繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部材を形
成し、繊維製シートの階段状にずらせた部分により外向
きのテーパ面を形成するので、請求項５と同様に、繊維
が無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良の発
生が防止される。
部材の製造方法では、請求項１に記載した圧力容器に用
いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際し、巻き付けた
繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部材を形
成し、繊維製シートの階段状にずらせた部分により外向
きのテーパ面を形成するので、請求項５と同様に、繊維
が無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良の発
生が防止される。
【００１７】
【発明の効果】本発明の請求項１に係わる圧力容器の製
造方法によれば、補強部材の少なくとも大径側の端部に
外向きのテーパ面を形成したことから、先に形成した繊
維層の表面から補強部材の表面に至る繊維がテーパ面に
より滑らかに連続した状態となって、補強部材の端部に
おける繊維配向の乱れを確実に防止することができ、高
品質で充分な強度を備えた圧力容器を得ることができ
る。
造方法によれば、補強部材の少なくとも大径側の端部に
外向きのテーパ面を形成したことから、先に形成した繊
維層の表面から補強部材の表面に至る繊維がテーパ面に
より滑らかに連続した状態となって、補強部材の端部に
おける繊維配向の乱れを確実に防止することができ、高
品質で充分な強度を備えた圧力容器を得ることができ
る。
【００１８】本発明の請求項２に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、硬化
処理の際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生を防止することができ、補強部材の端
部の切除加工によって簡単にテーパ面を形成することが
でき、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ
面付の補強部材を得ることができると共に、品質の高い
モータケースの製造に貢献し得る。
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、硬化
処理の際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生を防止することができ、補強部材の端
部の切除加工によって簡単にテーパ面を形成することが
でき、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ
面付の補強部材を得ることができると共に、品質の高い
モータケースの製造に貢献し得る。
【００１９】本発明の請求項３に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、硬化
処理の際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生を防止することができ、補強部材の段
差部分の切除加工によって簡単にテーパ面を形成するこ
とができ、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテ
ーパ面付の補強部材を得ることができると共に、高品質
のモータケースの製造に貢献し得る。
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、硬化
処理の際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするよう
な成形不良の発生を防止することができ、補強部材の段
差部分の切除加工によって簡単にテーパ面を形成するこ
とができ、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテ
ーパ面付の補強部材を得ることができると共に、高品質
のモータケースの製造に貢献し得る。
【００２０】本発明の請求項４に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、繊維
の径を漸次減少させた部分の加圧により、繊維が無理に
潰されたり蛇行したりするような成形不良を発生させる
ことなく、簡単にテーパ面を形成することができ、繊維
配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ面付の補強
部材を得ることができると共に、高品質のモータケース
の製造に貢献し得る。
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、繊維
の径を漸次減少させた部分の加圧により、繊維が無理に
潰されたり蛇行したりするような成形不良を発生させる
ことなく、簡単にテーパ面を形成することができ、繊維
配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ面付の補強
部材を得ることができると共に、高品質のモータケース
の製造に貢献し得る。
【００２１】本発明の請求項５に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、繊維
製シートを階段状にずらせた端部の加圧により、繊維が
無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良を発生
させることなく、簡単にテーパ面を形成することがで
き、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ面
付の補強部材を得ることができると共に、高品質のモー
タケースの製造に貢献し得る。また、繊維製シートを採
用したことから、連続した繊維を用いる場合に比べて製
作時間の短縮や成形治具の簡略化なども図ることができ
ると共に、繊維配向を多方向に設定することができる。
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、繊維
製シートを階段状にずらせた端部の加圧により、繊維が
無理に潰されたり蛇行したりするような成形不良を発生
させることなく、簡単にテーパ面を形成することがで
き、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えたテーパ面
付の補強部材を得ることができると共に、高品質のモー
タケースの製造に貢献し得る。また、繊維製シートを採
用したことから、連続した繊維を用いる場合に比べて製
作時間の短縮や成形治具の簡略化なども図ることができ
ると共に、繊維配向を多方向に設定することができる。
【００２２】本発明の請求項６に係わる圧力容器用補強
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、巻き
付けた繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部
材を形成し、繊維製シートの階段状にずらせた部分によ
り外向きのテーパ面を形成することから、巻き付け繊維
と繊維製シートの組み合わせにより、繊維配向が多方向
に設定され、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えた
テーパ面付の補強部材を得ることができると共に、高品
質のモータケースの製造に貢献し得る。
部材の製造方法によれば、請求項１に記載した圧力容器
に用いるＦＲＰ製の補強部材を製造するに際して、巻き
付けた繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部
材を形成し、繊維製シートの階段状にずらせた部分によ
り外向きのテーパ面を形成することから、巻き付け繊維
と繊維製シートの組み合わせにより、繊維配向が多方向
に設定され、繊維配向が良好で且つ充分な強度を備えた
テーパ面付の補強部材を得ることができると共に、高品
質のモータケースの製造に貢献し得る。
【００２３】
【実施例】図１および図２は、本発明の請求項１に係わ
る圧力容器の製造方法の一実施例を説明する図であり、
図３は、図１および図２に示す圧力容器に用いられる補
強部材の製造方法として、本発明の請求項２に係わる圧
力容器用補強部材の製造方法を説明する図である。
る圧力容器の製造方法の一実施例を説明する図であり、
図３は、図１および図２に示す圧力容器に用いられる補
強部材の製造方法として、本発明の請求項２に係わる圧
力容器用補強部材の製造方法を説明する図である。
【００２４】この実施例における圧力容器はロケットの
モータケースである。図１（ａ）に示すモータケース１
は、円筒部２の両側に略半球状のドーム部３，４を備え
ると共に、各ドーム部３，４の中央に円形の開口部５，
６を備えている。各開口部５，６の内側には、イグナイ
タやロケットノズルを固定するための口金７，８が設け
てある。そして、図示の場合では、図中右側である尾部
側のドーム部４に、開口部６と同心円状に環状の補強部
材９が設けてある。
モータケースである。図１（ａ）に示すモータケース１
は、円筒部２の両側に略半球状のドーム部３，４を備え
ると共に、各ドーム部３，４の中央に円形の開口部５，
６を備えている。各開口部５，６の内側には、イグナイ
タやロケットノズルを固定するための口金７，８が設け
てある。そして、図示の場合では、図中右側である尾部
側のドーム部４に、開口部６と同心円状に環状の補強部
材９が設けてある。
【００２５】補強部材９は、図１（ｂ）にも示すよう
に、ドーム部４の曲率に対応した曲線的なテーパ状を成
しており、大径側および小径側の各端部には、その全周
にわたって外向きのテーパ面９ａ，９ｂが形成してあ
る。
に、ドーム部４の曲率に対応した曲線的なテーパ状を成
しており、大径側および小径側の各端部には、その全周
にわたって外向きのテーパ面９ａ，９ｂが形成してあ
る。
【００２６】上記のモータケース１を製造するには、フ
ィラメントワインディング法が用いられる。すなわち、
図２（ａ）に示すように、モータケース１の内側形状に
対応したマンドレルＭを用いる。マンドレルＭは、モー
タケース１の機軸方向に対応する主軸Ｓにより回転可能
に支持してある。そして、主軸ＳとともにマンドレルＭ
を回転させながら熱硬化性樹脂を含浸させた繊維Ｆを連
続的に巻き付ける。その一方では、図２（ｆ）および図
３に示すように補強部材９を製造する。
ィラメントワインディング法が用いられる。すなわち、
図２（ａ）に示すように、モータケース１の内側形状に
対応したマンドレルＭを用いる。マンドレルＭは、モー
タケース１の機軸方向に対応する主軸Ｓにより回転可能
に支持してある。そして、主軸ＳとともにマンドレルＭ
を回転させながら熱硬化性樹脂を含浸させた繊維Ｆを連
続的に巻き付ける。その一方では、図２（ｆ）および図
３に示すように補強部材９を製造する。
【００２７】補強部材９を製造するには、図３（ａ）に
示すように、外周側に開放された成形用隙間１１を備え
た成形治具１２を用いる。成形治具１２は、駆動機構に
連結した回転軸１３に、補強部材９の内側に対応する一
方の湾曲円盤１４と、補強部材９の外側に対応する他方
の湾曲円盤１５を同軸状に備えると共に、両湾曲円盤１
４，１５の間で、外周側に開放された成形用隙間１１を
形成している。
示すように、外周側に開放された成形用隙間１１を備え
た成形治具１２を用いる。成形治具１２は、駆動機構に
連結した回転軸１３に、補強部材９の内側に対応する一
方の湾曲円盤１４と、補強部材９の外側に対応する他方
の湾曲円盤１５を同軸状に備えると共に、両湾曲円盤１
４，１５の間で、外周側に開放された成形用隙間１１を
形成している。
【００２８】そして、回転軸１３とともに両湾曲円盤１
４，１５を回転させて、図１（ｆ）に示す如く熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維Ｆを成形用隙間１１の中心から巻
き付ける。これにより、図３（ａ）に示すようにプリフ
ォームＰｒを形成する。このプリフォームＰｒは、全体
的に一定の厚さを有している。こののち、プリフォーム
Ｐｒは、加熱および加圧の硬化処理または半硬化処理が
施されて補強部材９となる。
４，１５を回転させて、図１（ｆ）に示す如く熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維Ｆを成形用隙間１１の中心から巻
き付ける。これにより、図３（ａ）に示すようにプリフ
ォームＰｒを形成する。このプリフォームＰｒは、全体
的に一定の厚さを有している。こののち、プリフォーム
Ｐｒは、加熱および加圧の硬化処理または半硬化処理が
施されて補強部材９となる。
【００２９】さらに、補強部材９は、図３（ｂ）に示す
ように、切除用ガイド１８により端部を突出させた状態
に保持すると共に、研削装置あるいはカッター等の適宜
の手段で端部全周を切除することにより、図２（ｇ）お
よび図３（ｃ）に示すように、端部全周に外向きのテー
パ面９ａ，９ｂが形成される。
ように、切除用ガイド１８により端部を突出させた状態
に保持すると共に、研削装置あるいはカッター等の適宜
の手段で端部全周を切除することにより、図２（ｇ）お
よび図３（ｃ）に示すように、端部全周に外向きのテー
パ面９ａ，９ｂが形成される。
【００３０】上記の補強部材９は、モータケース１の製
造過程において、図２（ｂ）に示すように、繊維層が所
定の厚さになったところで繊維層の表面の所定位置に重
ね合わされる。こののち、図２（ｃ）に示すように、繊
維層および補強部材９の表面にさらに繊維Ｆを巻き付
け、モータケース１に相当する厚さの繊維層を形成して
これを図２（ｄ）に示すプリフォームＰｃとし、このプ
リフォームＰｃに加熱および加圧の硬化処理を施し、最
終的にマンドレルＭを分解して取り出すことにより、図
２（ｅ）に示すように補強部材９を備えたモータケース
１が完成する。
造過程において、図２（ｂ）に示すように、繊維層が所
定の厚さになったところで繊維層の表面の所定位置に重
ね合わされる。こののち、図２（ｃ）に示すように、繊
維層および補強部材９の表面にさらに繊維Ｆを巻き付
け、モータケース１に相当する厚さの繊維層を形成して
これを図２（ｄ）に示すプリフォームＰｃとし、このプ
リフォームＰｃに加熱および加圧の硬化処理を施し、最
終的にマンドレルＭを分解して取り出すことにより、図
２（ｅ）に示すように補強部材９を備えたモータケース
１が完成する。
【００３１】このように、当該圧力容器の製造方法で
は、ドーム部４の繊維層内に設ける補強部材９として、
ドーム部４の曲率に対応した曲線的なテーパ状の補強部
材９を用いているので、繊維層に重ね合わせた際に補強
部材９がほとんど変形することが無く、これにより、補
強部材９の表面側に巻き付けた繊維が屈曲したり蛇行し
たりするような事態も防止される。また、補強部材９の
端部全周にテーパ面９ａ，９ｂを設けたため、図１
（ａ）中の拡大図に補強部材９の下側および上側の繊維
Ｆ１，Ｆ２を示すように、とくに繊維層の表面から補強
部材９の表面に至る繊維Ｆ２がテーパ面９ａにより滑ら
かに連続した状態となる。そして、上記の如く良好な繊
維の配向状態を得ることにより、充分な強度を備えたモ
ータケース１が得られることになる。
は、ドーム部４の繊維層内に設ける補強部材９として、
ドーム部４の曲率に対応した曲線的なテーパ状の補強部
材９を用いているので、繊維層に重ね合わせた際に補強
部材９がほとんど変形することが無く、これにより、補
強部材９の表面側に巻き付けた繊維が屈曲したり蛇行し
たりするような事態も防止される。また、補強部材９の
端部全周にテーパ面９ａ，９ｂを設けたため、図１
（ａ）中の拡大図に補強部材９の下側および上側の繊維
Ｆ１，Ｆ２を示すように、とくに繊維層の表面から補強
部材９の表面に至る繊維Ｆ２がテーパ面９ａにより滑ら
かに連続した状態となる。そして、上記の如く良好な繊
維の配向状態を得ることにより、充分な強度を備えたモ
ータケース１が得られることになる。
【００３２】また、当該圧力容器用補強部材の製造方法
では、全体的に一定の厚さを有するプリフォームＰｒを
形成し、そのプリフォームＰｒを硬化処理または半硬化
処理して成る補強部材９の端部を切除してテーパ面９
ａ，９ｂを形成するので、硬化処理または半硬化処理の
際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするような成形
不良が発生することがなく、繊維配向が良好で且つ充分
な強度を備えたテーパ面付の補強部材９が得られ、高品
質のモータケース１の製造に貢献し得る。
では、全体的に一定の厚さを有するプリフォームＰｒを
形成し、そのプリフォームＰｒを硬化処理または半硬化
処理して成る補強部材９の端部を切除してテーパ面９
ａ，９ｂを形成するので、硬化処理または半硬化処理の
際に繊維が無理に潰されたり蛇行したりするような成形
不良が発生することがなく、繊維配向が良好で且つ充分
な強度を備えたテーパ面付の補強部材９が得られ、高品
質のモータケース１の製造に貢献し得る。
【００３３】図４は、本発明の請求項３に係わる圧力容
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
【００３４】図４（ｃ）に示す補強部材９は、大径側の
端部全周に外向きのテーパ面９ａが形成してある。この
補強部材９を製造するには、図４（ａ）に示す成形治具
１２を用いる。
端部全周に外向きのテーパ面９ａが形成してある。この
補強部材９を製造するには、図４（ａ）に示す成形治具
１２を用いる。
【００３５】成形治具１２は、駆動機構に連結した回転
軸１３に、補強部材９の内側に対応する一方の湾曲円盤
１４と、補強部材９の外側に対応する他方の湾曲円盤１
５を同軸状に備えると共に、両湾曲円盤１４，１５の間
で、外周側に開放された成形用隙間１１を形成してい
る。また、両湾曲円盤１４，１５は、互いの対向面にお
ける外周側の端部近傍に、補強部材内側への段差となる
傾斜部１４ａ，１５ａを有しており、傾斜部１４ａ，１
５ａの部分で屈曲した成形用隙間１１を形成している。
軸１３に、補強部材９の内側に対応する一方の湾曲円盤
１４と、補強部材９の外側に対応する他方の湾曲円盤１
５を同軸状に備えると共に、両湾曲円盤１４，１５の間
で、外周側に開放された成形用隙間１１を形成してい
る。また、両湾曲円盤１４，１５は、互いの対向面にお
ける外周側の端部近傍に、補強部材内側への段差となる
傾斜部１４ａ，１５ａを有しており、傾斜部１４ａ，１
５ａの部分で屈曲した成形用隙間１１を形成している。
【００３６】そして、補強部材９を製造するには、成形
治具１２の成形用隙間１１の中心から繊維Ｆを巻き付け
てプリフォームＰｒを形成する。これにより形成された
プリフォームＰｒは、傾斜部１４ａ，１５ａによる屈曲
部Ｋを有し、この屈曲部Ｋを介して内側へ厚さ１枚分の
段差を有している。こののち、プリフォームＰｒに加熱
および加圧等の硬化処理または半硬化処理を施して、図
４（ｂ）に示すように屈曲部Ｋを有する補強部材９を得
る。
治具１２の成形用隙間１１の中心から繊維Ｆを巻き付け
てプリフォームＰｒを形成する。これにより形成された
プリフォームＰｒは、傾斜部１４ａ，１５ａによる屈曲
部Ｋを有し、この屈曲部Ｋを介して内側へ厚さ１枚分の
段差を有している。こののち、プリフォームＰｒに加熱
および加圧等の硬化処理または半硬化処理を施して、図
４（ｂ）に示すように屈曲部Ｋを有する補強部材９を得
る。
【００３７】さらに、上記補強部材９は、その段差部分
が切除される。つまり、図４（ｂ）に示すように、屈曲
部Ｋよりも先端側における外周面から、屈曲部Ｋを経て
補強部材本体の内周面に至る線で切断を行うことによ
り、図４（ｃ）に示すように、補強部材９の先端部全周
に、屈曲部Ｋの傾斜面による外向きのテーパ面９ａが形
成されることとなる。このテーパ面付の補強部材９の製
造方法にあっても、先の実施例と同様の効果を得ること
ができ、補強部材９が高品質のモータケースの製造に貢
献し得る。
が切除される。つまり、図４（ｂ）に示すように、屈曲
部Ｋよりも先端側における外周面から、屈曲部Ｋを経て
補強部材本体の内周面に至る線で切断を行うことによ
り、図４（ｃ）に示すように、補強部材９の先端部全周
に、屈曲部Ｋの傾斜面による外向きのテーパ面９ａが形
成されることとなる。このテーパ面付の補強部材９の製
造方法にあっても、先の実施例と同様の効果を得ること
ができ、補強部材９が高品質のモータケースの製造に貢
献し得る。
【００３８】図５は、本発明の請求項４に係わる圧力容
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
【００３９】図５（ａ）に示す成形治具１２は、基本的
な構成は先の実施例のものと同一であるが、補強部材の
外側に対応する他方の湾曲円盤１５が、一方の湾曲円盤
１４との対向面における外周側の端部全周に、複数段
（図示の場合は２段）の段差部１５ｂ，１５ｃを有して
いる。これらの段差部１５ｂ，１５ｃにより、成形用隙
間１１は、外周側の端部において間隔が段階的に狭まる
状態になっている。
な構成は先の実施例のものと同一であるが、補強部材の
外側に対応する他方の湾曲円盤１５が、一方の湾曲円盤
１４との対向面における外周側の端部全周に、複数段
（図示の場合は２段）の段差部１５ｂ，１５ｃを有して
いる。これらの段差部１５ｂ，１５ｃにより、成形用隙
間１１は、外周側の端部において間隔が段階的に狭まる
状態になっている。
【００４０】そして、補強部材を製造するにあたって
は、成形治具１２の成形用隙間１１の中心から熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維Ｆを巻き付け、端部近傍において
巻き付ける繊維の径を漸次減少させる。すなわち、一段
目の段差部１５ｂに達したのちには、今まで巻き付けて
いた繊維Ｆよりも小径の繊維Ｆｓを巻き付け、二段目の
段差部１５ｃに達したのちには、さらに小径の繊維Ｆｓ
ｓを巻き付ける。これにより、プリフォーム状態の補強
部材９を得る。
は、成形治具１２の成形用隙間１１の中心から熱硬化性
樹脂を含浸させた繊維Ｆを巻き付け、端部近傍において
巻き付ける繊維の径を漸次減少させる。すなわち、一段
目の段差部１５ｂに達したのちには、今まで巻き付けて
いた繊維Ｆよりも小径の繊維Ｆｓを巻き付け、二段目の
段差部１５ｃに達したのちには、さらに小径の繊維Ｆｓ
ｓを巻き付ける。これにより、プリフォーム状態の補強
部材９を得る。
【００４１】上記のプリフォーム状態の補強部材９は、
図５（ｂ）に示すように、一対の加圧用治具１９ａ，１
９ｂにより内外から加圧され、図５（ｃ）に示すよう
に、繊維の径を漸次減少させた部分が外向きのテーパ面
９ａとして形成される。
図５（ｂ）に示すように、一対の加圧用治具１９ａ，１
９ｂにより内外から加圧され、図５（ｃ）に示すよう
に、繊維の径を漸次減少させた部分が外向きのテーパ面
９ａとして形成される。
【００４２】上記の補強部材９の製造方法は、先の実施
例と同様の効果を得ることができ、例えば、同一径の繊
維を端部まで巻き付けて、これを加圧してテーパ面を形
成する場合に比べると、端部の繊維が無理に押し潰され
て破壊されるような心配が全く無い。この補強部材９
は、図２に示すモータケース１の製造過程において繊維
層内に設けられ、モータケース１の繊維層とともに硬化
処理が施される。しがたって、補強部材９を個別に硬化
処理する手間が省略できる。
例と同様の効果を得ることができ、例えば、同一径の繊
維を端部まで巻き付けて、これを加圧してテーパ面を形
成する場合に比べると、端部の繊維が無理に押し潰され
て破壊されるような心配が全く無い。この補強部材９
は、図２に示すモータケース１の製造過程において繊維
層内に設けられ、モータケース１の繊維層とともに硬化
処理が施される。しがたって、補強部材９を個別に硬化
処理する手間が省略できる。
【００４３】図６は、本発明の請求項５に係わる圧力容
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
【００４４】図６（ｂ）に示す補強部材９は、図６
（ａ）に示すように、熱硬化性樹脂を含浸した複数の繊
維製シートＳ１〜Ｓ４を形成し、これらの繊維製シート
Ｓ１〜Ｓ４を重合すると共に、端部全周において繊維製
シートＳ１〜Ｓ４を階段状にずらせてプリフォーム状態
の補強部材９を形成する。各繊維製シートＳ１〜Ｓ４は
粘着性を有するので、重合した状態で補強部材９の形状
を維持し得る。そして、補強部材９の繊維製シートＳ１
〜Ｓ４を階段状にずらせた部分を適宜の加圧手段で加圧
することにより、図６（ｂ）に示す如く補強部材の端部
全周に外向きのテーパ面９ａを形成する。
（ａ）に示すように、熱硬化性樹脂を含浸した複数の繊
維製シートＳ１〜Ｓ４を形成し、これらの繊維製シート
Ｓ１〜Ｓ４を重合すると共に、端部全周において繊維製
シートＳ１〜Ｓ４を階段状にずらせてプリフォーム状態
の補強部材９を形成する。各繊維製シートＳ１〜Ｓ４は
粘着性を有するので、重合した状態で補強部材９の形状
を維持し得る。そして、補強部材９の繊維製シートＳ１
〜Ｓ４を階段状にずらせた部分を適宜の加圧手段で加圧
することにより、図６（ｂ）に示す如く補強部材の端部
全周に外向きのテーパ面９ａを形成する。
【００４５】上記の補強部材９の製造方法にあっても図
５に示した実施例と同様の効果を得ることができ、補強
部材９が高品質のモータケースの製造に貢献し得る。ま
た、繊維で形成した繊維製シートＳ１〜Ｓ４を採用した
ことから、連続した繊維を用いる場合に比べて製作時間
の短縮や成形治具の簡略化などを図ることが可能であ
る。
５に示した実施例と同様の効果を得ることができ、補強
部材９が高品質のモータケースの製造に貢献し得る。ま
た、繊維で形成した繊維製シートＳ１〜Ｓ４を採用した
ことから、連続した繊維を用いる場合に比べて製作時間
の短縮や成形治具の簡略化などを図ることが可能であ
る。
【００４６】図７は、本発明の請求項６に係わる圧力容
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
器用補強部材の製造方法を説明する図である。なお、対
象となる圧力容器は図１に示すモータケース１であり、
補強部材は曲線的なテーパ状に形成される。
【００４７】図７（ａ）に示す成形治具１２は、先の図
４に示す実施例と同様に、成形用隙間１１を形成する一
対の湾曲円盤１４，１５を備えている。そして、補強部
材９を製造するには、成形治具１２の成形用隙間１１の
中心から熱硬化性樹脂を含浸させた繊維Ｆを巻き付けた
のち、図７（ｂ）に示すように、補強部材９の外側に対
応する湾曲円盤１５を取り外し、巻き付け繊維Ｆの外周
側に、熱硬化性樹脂を含浸させた複数の繊維製シートＳ
１〜Ｓ８を重合すると共に、端部において繊維製シート
Ｓ１〜Ｓ８を階段状にずらせた状態にし、巻き付けた繊
維Ｆとその外周側の繊維製シートＳ１〜Ｓ８とにより補
強部材９を形成する。そしてさらに、補強部材９に加圧
等の処理を施すことにより、図７（ｃ）に示すように、
繊維製シートＳ１〜Ｓ８を階段状にずらせた部分によ
り、補強部材９の端部に外向きのテーパ面９ａを形成す
る。
４に示す実施例と同様に、成形用隙間１１を形成する一
対の湾曲円盤１４，１５を備えている。そして、補強部
材９を製造するには、成形治具１２の成形用隙間１１の
中心から熱硬化性樹脂を含浸させた繊維Ｆを巻き付けた
のち、図７（ｂ）に示すように、補強部材９の外側に対
応する湾曲円盤１５を取り外し、巻き付け繊維Ｆの外周
側に、熱硬化性樹脂を含浸させた複数の繊維製シートＳ
１〜Ｓ８を重合すると共に、端部において繊維製シート
Ｓ１〜Ｓ８を階段状にずらせた状態にし、巻き付けた繊
維Ｆとその外周側の繊維製シートＳ１〜Ｓ８とにより補
強部材９を形成する。そしてさらに、補強部材９に加圧
等の処理を施すことにより、図７（ｃ）に示すように、
繊維製シートＳ１〜Ｓ８を階段状にずらせた部分によ
り、補強部材９の端部に外向きのテーパ面９ａを形成す
る。
【００４８】上記の補強部材９の製造方法にあっても図
６に示した実施例と同様の効果を得ることができ、補強
部材９が高品質のモータケースの製造に貢献し得る。ま
た、巻き付け繊維Ｆと繊維製シートＳ１〜Ｓ８との組み
合わせにより、繊維配向が多方向に設定される。なお、
上記実施例では、成形治具１２により巻き付け繊維Ｆを
形成し、一方の湾曲円盤１４上で繊維製シートＳ１〜Ｓ
８の重合を行う場合を説明したが、成形治具１２により
巻き付け繊維Ｆの部分のみを形成し、この巻き付け繊維
Ｆをモータケースの繊維層上に取り付けた後、同モータ
ケースの繊維層上で繊維製シートＳ１〜Ｓ８の重合を行
うようにすることもでき、繊維製シートＳ１〜Ｓ８の階
段状の部分には必ずしも加圧を行わなくて良い。
６に示した実施例と同様の効果を得ることができ、補強
部材９が高品質のモータケースの製造に貢献し得る。ま
た、巻き付け繊維Ｆと繊維製シートＳ１〜Ｓ８との組み
合わせにより、繊維配向が多方向に設定される。なお、
上記実施例では、成形治具１２により巻き付け繊維Ｆを
形成し、一方の湾曲円盤１４上で繊維製シートＳ１〜Ｓ
８の重合を行う場合を説明したが、成形治具１２により
巻き付け繊維Ｆの部分のみを形成し、この巻き付け繊維
Ｆをモータケースの繊維層上に取り付けた後、同モータ
ケースの繊維層上で繊維製シートＳ１〜Ｓ８の重合を行
うようにすることもでき、繊維製シートＳ１〜Ｓ８の階
段状の部分には必ずしも加圧を行わなくて良い。
【００４９】上記各実施例では、連続する繊維として、
熱硬化性樹脂を含浸させた繊維を用い、繊維製シートと
して、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維製シートを用いた
場合を説明したが、後の工程などに応じて、熱硬化性樹
脂を含浸させて半硬化させた状態（トウプリプレグ）の
連続繊維や繊維製シートを用いることもできる。
熱硬化性樹脂を含浸させた繊維を用い、繊維製シートと
して、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維製シートを用いた
場合を説明したが、後の工程などに応じて、熱硬化性樹
脂を含浸させて半硬化させた状態（トウプリプレグ）の
連続繊維や繊維製シートを用いることもできる。
【００５０】また、繊維製シートは、熱硬化性樹脂を含
浸させた繊維または熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化さ
せた繊維で形成しても良いし、繊維でシート状に形成し
たのち、熱硬化性樹脂の含浸や半硬化処理を施しても良
く、補強部材の肉厚などにより、１枚の厚さや重合する
枚数を選択する。
浸させた繊維または熱硬化性樹脂を含浸させて半硬化さ
せた繊維で形成しても良いし、繊維でシート状に形成し
たのち、熱硬化性樹脂の含浸や半硬化処理を施しても良
く、補強部材の肉厚などにより、１枚の厚さや重合する
枚数を選択する。
【００５１】そして、これらの繊維および繊維製シート
で形成した補強部材は、いずれにしても最終的にモータ
ケースとともに硬化処理が施されるが、その間の工程に
応じて、そのままの使用、硬化処理あるいは半硬化処理
が適宜選択して行われる。
で形成した補強部材は、いずれにしても最終的にモータ
ケースとともに硬化処理が施されるが、その間の工程に
応じて、そのままの使用、硬化処理あるいは半硬化処理
が適宜選択して行われる。
【図１】本発明の請求項１に係わる圧力容器の製造方法
の一実施例において、圧力容器であるモータケースを拡
大図とともに説明する断面図（ａ）、および補強部材の
断面図（ｂ）である。
の一実施例において、圧力容器であるモータケースを拡
大図とともに説明する断面図（ａ）、および補強部材の
断面図（ｂ）である。
【図２】モータケースの製造過程（ａ）〜（ｅ）を示す
片側省略の各々説明図と、補強部材の製造過程（ｆ），
（ｇ）示す片側省略の各々断面図である。
片側省略の各々説明図と、補強部材の製造過程（ｆ），
（ｇ）示す片側省略の各々断面図である。
【図３】本発明の請求項２に係わる圧力容器用補強部材
の製造方法において、成形治具にプリフォームを形成し
た状態（ａ）、補強部材の端部を切除する状態（ｂ）、
および補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）
を示す各々要部の断面図である。
の製造方法において、成形治具にプリフォームを形成し
た状態（ａ）、補強部材の端部を切除する状態（ｂ）、
および補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）
を示す各々要部の断面図である。
【図４】本発明の請求項３に係わる圧力容器用補強部材
の製造方法において、成形治具にプリフォームを形成し
た状態（ａ）、補強部材の端部を切除する状態（ｂ）、
および補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）
を示す各々要部の断面図である。
の製造方法において、成形治具にプリフォームを形成し
た状態（ａ）、補強部材の端部を切除する状態（ｂ）、
および補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）
を示す各々要部の断面図である。
【図５】本発明の請求項４に係わる圧力容器用補強部材
の製造方法において、成形治具に補強部材を形成した状
態（ａ）、補強部材の端部を加圧する状態（ｂ）、およ
び補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）を示
す各々要部の断面図である。
の製造方法において、成形治具に補強部材を形成した状
態（ａ）、補強部材の端部を加圧する状態（ｂ）、およ
び補強部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）を示
す各々要部の断面図である。
【図６】本発明の請求項５に係わる圧力容器用補強部材
の製造方法において、繊維製シートを重合して補強部材
を形成した状態（ａ）および補強部材の端部を加圧して
テーパ面を形成した状態（ｂ）を示す各々要部の断面図
である。
の製造方法において、繊維製シートを重合して補強部材
を形成した状態（ａ）および補強部材の端部を加圧して
テーパ面を形成した状態（ｂ）を示す各々要部の断面図
である。
【図７】本発明の請求項６に係わる圧力容器用補強部材
の製造方法において、成形治具に繊維を巻き付けた状態
（ａ）、繊維製シートを重合した状態（ｂ）および補強
部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）を示す各々
要部の断面図である。
の製造方法において、成形治具に繊維を巻き付けた状態
（ａ）、繊維製シートを重合した状態（ｂ）および補強
部材の端部にテーパ面を形成した状態（ｃ）を示す各々
要部の断面図である。
【図８】従来における圧力容器の一例として、モータケ
ースを拡大図とともに説明する断面図（ａ）および補強
部材の断面図（ｂ）である。
ースを拡大図とともに説明する断面図（ａ）および補強
部材の断面図（ｂ）である。
１ モータケース（圧力容器） ４ ドーム部 ６ 開口部 ９ 補強部材 ９ａ ９ｂ テーパ面 １１ 成形用隙間 １２ 成形治具 Ｆ Ｆｓ Ｆｓｓ 繊維 Ｋ 屈曲部 Ｍ マンドレル Ｐｒ プリフォーム Ｓ１〜Ｓ８ 繊維製シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 22:00
Claims (6)
- 【請求項１】 中央に開口部を有する略半球状のドーム
部を備え且つ開口部と同心円状に環状の補強部材を設け
たＦＲＰ製の圧力容器を製造するに際し、圧力容器の内
側形状に対応するマンドレルに繊維層を形成すると共
に、少なくとも大径側の端部を外向きのテーパ面とした
補強部材を形成し、繊維層の表面に補強部材を重ね合わ
せたのち、繊維層および補強部材の表面にさらに繊維層
を形成することを特徴とする圧力容器の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載した圧力容器に用いるＦ
ＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開放され
た成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させ
た繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形
治具の成形用隙間の中心から巻き付けてプリフォームを
形成し、プリフォームを硬化処理または半硬化処理して
補強部材とし、補強部材の端部を切除して外向きのテー
パ面を形成することを特徴とする圧力容器用補強部材の
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載した圧力容器に用いるＦ
ＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開放され
た成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させ
た繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形
治具の成形用隙間の中心から巻き付けると共に、端部近
傍において屈曲部を介して内側への段差を有するプリフ
ォームを形成し、プリフォームを硬化処理または半硬化
処理して補強部材とし、補強部材の段差部分を切除して
屈曲部により外向きのテーパ面を形成することを特徴と
する圧力容器用補強部材の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載した圧力容器に用いるＦ
ＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開放され
た成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させ
た繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形
治具の成形用隙間の中心から巻き付けると共に、端部近
傍において巻き付ける繊維の径を漸次減少させてプリフ
ォーム状態の補強部材を形成し、この補強部材の繊維の
径を漸次減少させた部分を加圧して外向きのテーパ面を
形成することを特徴とする圧力容器用補強部材の製造方
法。 - 【請求項５】 請求項１に記載した圧力容器に用いるＦ
ＲＰ製の補強部材を製造するに際し、樹脂を含む繊維製
シートまたは樹脂を含み且つ半硬化状態の繊維製シート
を複数重合すると共に、端部において繊維製シートを階
段状にずらせてプリフォーム状態の補強部材を形成し、
この補強部材の繊維製シートを階段状にずらせた部分を
加圧して外向きのテーパ面を形成することを特徴とする
圧力容器用補強部材の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載した圧力容器に用いるＦ
ＲＰ製の補強部材を製造するに際し、外周側に開放され
た成形用隙間を備えた成形治具を用い、樹脂を含浸させ
た繊維または樹脂を含浸させて半硬化させた繊維を成形
治具の成形用隙間の中心から巻き付け、その外周側に、
樹脂を含む繊維製シートまたは樹脂を含み且つ半硬化状
態の繊維製シートを複数重合すると共に、端部において
繊維製シートを階段状にずらせた状態にし、巻き付けた
繊維とその外周側の繊維製シートとにより補強部材を形
成し、繊維製シートを階段状にずらせた部分により外向
きのテーパ面を形成することを特徴とする圧力容器用補
強部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19283097A JP4023755B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 圧力容器用補強部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19283097A JP4023755B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 圧力容器用補強部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136986A true JPH1136986A (ja) | 1999-02-09 |
| JP4023755B2 JP4023755B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=16297693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19283097A Expired - Fee Related JP4023755B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 圧力容器用補強部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4023755B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119542A1 (ja) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | ガスタンク及びガスタンクの製造方法 |
| JP2018149737A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 補強層の製造方法 |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP19283097A patent/JP4023755B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119542A1 (ja) * | 2009-04-16 | 2010-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | ガスタンク及びガスタンクの製造方法 |
| JP5170308B2 (ja) * | 2009-04-16 | 2013-03-27 | トヨタ自動車株式会社 | ガスタンクの製造方法 |
| US8732929B2 (en) | 2009-04-16 | 2014-05-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Gas tank and manufacturing method of gas tank |
| JP2018149737A (ja) * | 2017-03-13 | 2018-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 補強層の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4023755B2 (ja) | 2007-12-19 |
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