JPH08219391A - ガスボンベおよびその製造方法 - Google Patents
ガスボンベおよびその製造方法Info
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- JPH08219391A JPH08219391A JP7051775A JP5177595A JPH08219391A JP H08219391 A JPH08219391 A JP H08219391A JP 7051775 A JP7051775 A JP 7051775A JP 5177595 A JP5177595 A JP 5177595A JP H08219391 A JPH08219391 A JP H08219391A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0305—Bosses, e.g. boss collars
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内殻と外殻との二層構造を有するガスボンベ
において、内殻端部におけるボスとの接合部の捩り強度
等を高める。 【構成】 ガスバリア性を有する内殻２と、内殻２を覆
うように設けた耐圧性の外殻３と、内殻２の底部に設け
たボス６とを有するガスボンベであって、内殻２の底部
とボス６とが、多角形の面を介して係着されているガス
ボンベ、およびその製造方法。
において、内殻端部におけるボスとの接合部の捩り強度
等を高める。 【構成】 ガスバリア性を有する内殻２と、内殻２を覆
うように設けた耐圧性の外殻３と、内殻２の底部に設け
たボス６とを有するガスボンベであって、内殻２の底部
とボス６とが、多角形の面を介して係着されているガス
ボンベ、およびその製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種のガスボンベ、特
に自動車等に搭載するのに好適なガスボンベ、およびそ
の製造方法に関する。
に自動車等に搭載するのに好適なガスボンベ、およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、米国その他の諸外国で、天然ガス
を燃料とする自動車が低公害車として注目されている。
そのような自動車には、一般にＣＮＧタンク（Ｃｏｍｐ
ｒｅｓｓｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｔａｎｋ）と
呼ばれるガスボンベが搭載される。
を燃料とする自動車が低公害車として注目されている。
そのような自動車には、一般にＣＮＧタンク（Ｃｏｍｐ
ｒｅｓｓｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｔａｎｋ）と
呼ばれるガスボンベが搭載される。
【０００３】そのような自動車用ガスボンベは、従来、
スチールやアルミニウム合金等の金属で作られている
が、金属製のものは重く、燃費を低下させる。加えて、
天然ガスの単位重量あたりの発熱量はガソリンの半分程
度にすぎないから、無補給で走行できる距離をガソリン
車並に高めようとするとガソリンの場合の約２倍もの天
然ガスを搭載しなければならず、これがまた車両総重量
を増大させ、燃費を低下させている。そのため、燃費向
上の一策として、ガスボンベの軽量化が検討されてい
る。
スチールやアルミニウム合金等の金属で作られている
が、金属製のものは重く、燃費を低下させる。加えて、
天然ガスの単位重量あたりの発熱量はガソリンの半分程
度にすぎないから、無補給で走行できる距離をガソリン
車並に高めようとするとガソリンの場合の約２倍もの天
然ガスを搭載しなければならず、これがまた車両総重量
を増大させ、燃費を低下させている。そのため、燃費向
上の一策として、ガスボンベの軽量化が検討されてい
る。
【０００４】ところで、特公平５−８８６６５号公報に
は、ガスバリア性を有するプラスチック製の内殻を、耐
圧性のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製外殻で覆って
いるガスボンベが記載されている。このガスボンベは、
本質的にプラスチックからなるものであるから金属製の
ものにくらべてかなり軽量であり、これを自動車用の天
然ガスボンベとして用いると、燃費の向上が期待でき
る。
は、ガスバリア性を有するプラスチック製の内殻を、耐
圧性のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製外殻で覆って
いるガスボンベが記載されている。このガスボンベは、
本質的にプラスチックからなるものであるから金属製の
ものにくらべてかなり軽量であり、これを自動車用の天
然ガスボンベとして用いると、燃費の向上が期待でき
る。
【０００５】このようなガスボンベにおいては、内殻の
一端に、ボンベ内へガスを充填したり、ボンベ内からガ
スを取り出すためのノズルを取り付けるための口金が設
けられ、他端には、ガスボンベを立置させるためや、こ
の他端部を補強するために、たとえば金属製のボスが設
けられることがある（たとえば米国特許第４，９２５，
０４４号公報）。
一端に、ボンベ内へガスを充填したり、ボンベ内からガ
スを取り出すためのノズルを取り付けるための口金が設
けられ、他端には、ガスボンベを立置させるためや、こ
の他端部を補強するために、たとえば金属製のボスが設
けられることがある（たとえば米国特許第４，９２５，
０４４号公報）。
【０００６】一方、内殻周囲には、公知のフィラメント
ワインディング法やテープワインディング法によりＦＲ
Ｐ製外殻を形成することができるが、その際内殻自身を
芯体として回転させるので、内殻はその端部において、
望ましくは両端部において支持されなければならない。
上述のように、内殻端部にノズル取付用口金やボスが接
合されていると、これらの部材を、内殻を回転させる際
の軸体として利用できる。
ワインディング法やテープワインディング法によりＦＲ
Ｐ製外殻を形成することができるが、その際内殻自身を
芯体として回転させるので、内殻はその端部において、
望ましくは両端部において支持されなければならない。
上述のように、内殻端部にノズル取付用口金やボスが接
合されていると、これらの部材を、内殻を回転させる際
の軸体として利用できる。
【０００７】ところが、ノズル取付用口金は、内殻の首
部に内装されて強固に接合されるため、十分に回転軸体
としての機能を果たすが、内殻の他端部に設けられるボ
スは、単に内殻の他端部に接合するだけでは、接合部に
おいて高い捩り強度や曲げ強度が得られない。とくに捩
り強度が低いと、外殻をフィラメントワインディング法
により形成する際に作用する、内殻とボスとの間の捩り
応力に耐えられないおそれがある。したがって、たとえ
フィラメントワインディング法を適用するとしても、高
い巻張力をかけることができず、補強繊維の体積含有率
の低下等を招いて、外殻の耐圧性を高めることが困難に
なる。
部に内装されて強固に接合されるため、十分に回転軸体
としての機能を果たすが、内殻の他端部に設けられるボ
スは、単に内殻の他端部に接合するだけでは、接合部に
おいて高い捩り強度や曲げ強度が得られない。とくに捩
り強度が低いと、外殻をフィラメントワインディング法
により形成する際に作用する、内殻とボスとの間の捩り
応力に耐えられないおそれがある。したがって、たとえ
フィラメントワインディング法を適用するとしても、高
い巻張力をかけることができず、補強繊維の体積含有率
の低下等を招いて、外殻の耐圧性を高めることが困難に
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点に着目し、耐圧性を保持しつつ軽量化を
はかった、本質的に、内殻、外殻の二層構造からなるガ
スボンベにおいて、内殻とボスとの接合部における捩り
強度や曲げ強度を、外殻のフィラメントワインディング
成形にも十分に耐えられるだけの強度まで高めることに
ある。
のような問題点に着目し、耐圧性を保持しつつ軽量化を
はかった、本質的に、内殻、外殻の二層構造からなるガ
スボンベにおいて、内殻とボスとの接合部における捩り
強度や曲げ強度を、外殻のフィラメントワインディング
成形にも十分に耐えられるだけの強度まで高めることに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
ガスボンベは、ガスバリア性を有する内殻と、該内殻を
覆うように設けた耐圧性の外殻と、前記内殻の底部に設
けたボスとを有するガスボンベであって、前記内殻の底
部と前記ボスとは、多角形の面を介して係着されている
ことを特徴とするものからなる。
ガスボンベは、ガスバリア性を有する内殻と、該内殻を
覆うように設けた耐圧性の外殻と、前記内殻の底部に設
けたボスとを有するガスボンベであって、前記内殻の底
部と前記ボスとは、多角形の面を介して係着されている
ことを特徴とするものからなる。
【００１０】また、本発明に係るガスボンベの製造方法
は、ガスバリア性を有する内殻の首部にノズル取付用口
金を、底部に多角形の面を介して係着されたボスをそれ
ぞれ設け、前記口金とボスとで内殻を両持支持しなが
ら、前記内殻の周りにフィラメントワインディング法に
より耐圧性のＦＲＰ製外殻を形成することを特徴とする
方法からなる。
は、ガスバリア性を有する内殻の首部にノズル取付用口
金を、底部に多角形の面を介して係着されたボスをそれ
ぞれ設け、前記口金とボスとで内殻を両持支持しなが
ら、前記内殻の周りにフィラメントワインディング法に
より耐圧性のＦＲＰ製外殻を形成することを特徴とする
方法からなる。
【００１１】図１ないし図４は、本発明の一実施態様に
係るガスボンベを示している。図１において、ガスボン
ベ１は、ガスバリア性を有する内殻２と、この内殻２を
覆うように設けた耐圧性の外殻３とを有する。このガス
ボンベ１は、全体として胴部Ａと、それに続く鏡板部Ｂ
と、内殻２の一方の端部に形成された首部２ａに内装さ
れて内殻２と一体的に結合されたノズル取付用口金４お
よび該口金４に取り付けられたノズル５と、内殻２の口
金４とは反対側の端部に接合されたボス６とを有してい
る。
係るガスボンベを示している。図１において、ガスボン
ベ１は、ガスバリア性を有する内殻２と、この内殻２を
覆うように設けた耐圧性の外殻３とを有する。このガス
ボンベ１は、全体として胴部Ａと、それに続く鏡板部Ｂ
と、内殻２の一方の端部に形成された首部２ａに内装さ
れて内殻２と一体的に結合されたノズル取付用口金４お
よび該口金４に取り付けられたノズル５と、内殻２の口
金４とは反対側の端部に接合されたボス６とを有してい
る。
【００１２】上記において、内殻２は、ガス漏れを防ぐ
作用をもつ。また、後述するように耐圧性の外殻を形成
するときの芯体としても作用する。
作用をもつ。また、後述するように耐圧性の外殻を形成
するときの芯体としても作用する。
【００１３】この内殻２は、たとえばポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール
樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂で作られている。
耐衝撃性に優れるという意味では、ＡＢＳ樹脂が好まし
い。そのような樹脂製の内殻２は、たとえば、周知のブ
ロー成形法によって製造でき、ブロー成形の際に口金４
と一体的に結合できる。複合ブロー成形法を用い、ガス
シール性に優れる、たとえばポリアミド樹脂の層を、剛
性に優れる、たとえば高密度ポリエチレン樹脂の層で挟
んだ多層構造とすることもできる。また、内殻２は、Ｆ
ＲＰで作られていてもよい。そのようなＦＲＰ製の内殻
２は、たとえば、後述するような、外殻３に用いる補強
繊維の、繊維長２〜１０ｍｍ程度の短繊維を含む樹脂を
射出成形することによって製造することができる。さら
に、内殻２は金属、たとえば薄いアルミニウム合金やマ
グネシウム合金等の軽合金から構成されていてもよい。
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール
樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂で作られている。
耐衝撃性に優れるという意味では、ＡＢＳ樹脂が好まし
い。そのような樹脂製の内殻２は、たとえば、周知のブ
ロー成形法によって製造でき、ブロー成形の際に口金４
と一体的に結合できる。複合ブロー成形法を用い、ガス
シール性に優れる、たとえばポリアミド樹脂の層を、剛
性に優れる、たとえば高密度ポリエチレン樹脂の層で挟
んだ多層構造とすることもできる。また、内殻２は、Ｆ
ＲＰで作られていてもよい。そのようなＦＲＰ製の内殻
２は、たとえば、後述するような、外殻３に用いる補強
繊維の、繊維長２〜１０ｍｍ程度の短繊維を含む樹脂を
射出成形することによって製造することができる。さら
に、内殻２は金属、たとえば薄いアルミニウム合金やマ
グネシウム合金等の軽合金から構成されていてもよい。
【００１４】内殻２は、上述したようにガス漏れを防ぐ
作用をもっている。かかる作用を向上させるために、内
表面および／または外表面にガスバリア層を形成するの
も好ましい。たとえば、ブロー成形に際して吹込ガスと
してフッ素を含む窒素ガスを用いると、内殻２の内表面
にフッ素樹脂の被膜からなるガスバリア層を形成するこ
とができる。また、外表面に銅、ニッケル、クロム等の
金属のメッキ被膜を形成してガスバリア層とすることも
できる。金属メッキ被膜の形成は、電解メッキ法や無電
解メッキ法によることができる。内殻２を複合ブロー成
形法によって製造する場合、内側にガスバリア性に優れ
たポリアミド樹脂等の層を配し、外側に、易メッキ性
の、たとえばＡＢＳ樹脂の層を配して金属メッキ被膜の
成形を容易にすることもできる。
作用をもっている。かかる作用を向上させるために、内
表面および／または外表面にガスバリア層を形成するの
も好ましい。たとえば、ブロー成形に際して吹込ガスと
してフッ素を含む窒素ガスを用いると、内殻２の内表面
にフッ素樹脂の被膜からなるガスバリア層を形成するこ
とができる。また、外表面に銅、ニッケル、クロム等の
金属のメッキ被膜を形成してガスバリア層とすることも
できる。金属メッキ被膜の形成は、電解メッキ法や無電
解メッキ法によることができる。内殻２を複合ブロー成
形法によって製造する場合、内側にガスバリア性に優れ
たポリアミド樹脂等の層を配し、外側に、易メッキ性
の、たとえばＡＢＳ樹脂の層を配して金属メッキ被膜の
成形を容易にすることもできる。
【００１５】内殻には、また、その内面に２．５〜５ｃ
ｍ程度の間隔で周方向に延びるリング状のリブを設ける
ことができる。そのような内殻は、たとえば、リブ付の
プラスチック製の半割の内殻を作り、それらを接合、一
体化することによって得ることができる。このリブは、
内殻の強度を向上させ、後述するＦＲＰの外殻の形成時
における内殻の変形を防ぎ、外殻を形成するＦＲＰ層の
補強繊維の蛇行や偏在による外殻の強度低下や強度のば
らつき、ひいては耐圧性能の低下を防ぐのに役立つ。
ｍ程度の間隔で周方向に延びるリング状のリブを設ける
ことができる。そのような内殻は、たとえば、リブ付の
プラスチック製の半割の内殻を作り、それらを接合、一
体化することによって得ることができる。このリブは、
内殻の強度を向上させ、後述するＦＲＰの外殻の形成時
における内殻の変形を防ぎ、外殻を形成するＦＲＰ層の
補強繊維の蛇行や偏在による外殻の強度低下や強度のば
らつき、ひいては耐圧性能の低下を防ぐのに役立つ。
【００１６】再び図１を参照するに、本実施態様では、
内殻２の胴部Ａには、後述する補強繊維糸をフープ巻し
たり、そのような補強繊維糸の織物等と樹脂とを複合し
てなるＦＲＰ製の補強層７が形成されている。この補強
層７は、鏡板部Ｂの一部まで延びていてもよい。もっと
も、この発明においては、補強層７を有することが必須
ではない。
内殻２の胴部Ａには、後述する補強繊維糸をフープ巻し
たり、そのような補強繊維糸の織物等と樹脂とを複合し
てなるＦＲＰ製の補強層７が形成されている。この補強
層７は、鏡板部Ｂの一部まで延びていてもよい。もっと
も、この発明においては、補強層７を有することが必須
ではない。
【００１７】一方、外殻３は、耐圧性能をもたせると同
時に、ガスボンベ１全体の軽量化をはかるという観点か
ら、ＦＲＰで構成することが好ましい。そのようなＦＲ
Ｐ製の外殻３は、上述した内殻２を、いわゆるマンドレ
ルとして、その周りに周知のフィラメントワインディン
グ法やテープワインディング法によって樹脂を含む補強
繊維糸の巻層を形成し、成形することによって構成する
ことができる。このとき、補強層７がある場合にはその
表面をも含めた内殻２の外表面を平均高さが１０〜２０
０μｍ程度の粗面に形成しておくと、ワインディング時
における補強繊維糸の滑りを防止でき、補強繊維の分布
の乱れを少なくできるので好ましい。
時に、ガスボンベ１全体の軽量化をはかるという観点か
ら、ＦＲＰで構成することが好ましい。そのようなＦＲ
Ｐ製の外殻３は、上述した内殻２を、いわゆるマンドレ
ルとして、その周りに周知のフィラメントワインディン
グ法やテープワインディング法によって樹脂を含む補強
繊維糸の巻層を形成し、成形することによって構成する
ことができる。このとき、補強層７がある場合にはその
表面をも含めた内殻２の外表面を平均高さが１０〜２０
０μｍ程度の粗面に形成しておくと、ワインディング時
における補強繊維糸の滑りを防止でき、補強繊維の分布
の乱れを少なくできるので好ましい。
【００１８】補強繊維糸としては、炭素繊維糸やガラス
繊維糸、有機高弾性率繊維（たとえばポリアラミド繊
維）等の高強度、高弾性率繊維糸の少なくとも１種を用
いることができる。これらの補強繊維糸は、屈曲による
応力集中を小さくし、ボイドの発生を少なくすることが
できるという意味で、開繊性に優れる無撚繊維糸である
のが好ましい。そして、そのような補強繊維糸のなかで
も、比強度、比弾性率に優れ、ワインディング時におけ
る糸切れや毛羽の発生がほとんどなく、生産性の向上は
もとより、糸の継目や毛羽の混入による強度特性の低下
や耐衝撃性能の低下を防止できるようになる、炭素繊維
糸が好ましい。
繊維糸、有機高弾性率繊維（たとえばポリアラミド繊
維）等の高強度、高弾性率繊維糸の少なくとも１種を用
いることができる。これらの補強繊維糸は、屈曲による
応力集中を小さくし、ボイドの発生を少なくすることが
できるという意味で、開繊性に優れる無撚繊維糸である
のが好ましい。そして、そのような補強繊維糸のなかで
も、比強度、比弾性率に優れ、ワインディング時におけ
る糸切れや毛羽の発生がほとんどなく、生産性の向上は
もとより、糸の継目や毛羽の混入による強度特性の低下
や耐衝撃性能の低下を防止できるようになる、炭素繊維
糸が好ましい。
【００１９】また、樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール
樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルケト
ン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ−４−
メチルペンテン−１樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いることができる。
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール
樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルケト
ン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ−４−
メチルペンテン−１樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いることができる。
【００２０】再び図１を参照するとともに図２ないし図
４を参照して説明する。内殻２の口金４が結合されてい
るのと反対側の端部には、凹部８が形成されており、該
凹部８内に、ボス６の傘部６ａが嵌着されている。この
凹部８は、横断面形状が角形に、本実施態様では六角形
の横断面形状に形成されており、それに嵌着されるボス
６の傘部６ａも、対応させて、六角形の横断面形状に形
成されている。したがって、本実施態様では、この凹部
８と傘部６ａとの嵌合当接部が、本発明でいう、多角形
の面を介して係着される部分に形成されている。なお、
多角形の形状としては、三角形も可能であるが、好まし
くは四角形以上の多角形、とくに図示のような六角形、
あるいは八角形が好ましい。
４を参照して説明する。内殻２の口金４が結合されてい
るのと反対側の端部には、凹部８が形成されており、該
凹部８内に、ボス６の傘部６ａが嵌着されている。この
凹部８は、横断面形状が角形に、本実施態様では六角形
の横断面形状に形成されており、それに嵌着されるボス
６の傘部６ａも、対応させて、六角形の横断面形状に形
成されている。したがって、本実施態様では、この凹部
８と傘部６ａとの嵌合当接部が、本発明でいう、多角形
の面を介して係着される部分に形成されている。なお、
多角形の形状としては、三角形も可能であるが、好まし
くは四角形以上の多角形、とくに図示のような六角形、
あるいは八角形が好ましい。
【００２１】また、本実施態様では、凹部８の中央部
に、ボンベ軸方向にボス６中へと延びる柱体９が立設さ
れている。柱体９は、内殻２と一体的に形成された中実
円柱体からなっている。ボス６側には、円筒状の孔６ｂ
が形成されており、柱体９が孔６ｂに嵌合されている。
柱体９の軸方向長さは、２０〜５０ｍｍ程度が好まし
い。
に、ボンベ軸方向にボス６中へと延びる柱体９が立設さ
れている。柱体９は、内殻２と一体的に形成された中実
円柱体からなっている。ボス６側には、円筒状の孔６ｂ
が形成されており、柱体９が孔６ｂに嵌合されている。
柱体９の軸方向長さは、２０〜５０ｍｍ程度が好まし
い。
【００２２】上記のようなガスボンベ１の製造において
は、たとえば内殻２がプラスチック製で口金４が金属製
である場合、内殻２のブロー成形時に、成形される内殻
２と口金４とは一体的に結合され、ブロー成形後に、内
殻２の反対側の端部上にボス６が装着される。内殻端部
に立設された柱体９がボス６の孔６ｂに嵌合され、ボス
６の六角形横断面を有する傘部６ａが、対応する六角形
横断面の凹部８に嵌着されるので、ボス６は単に嵌め込
むだけで自然に所定の位置、姿勢に固定される。したが
って、ボス６と、それに当接する内殻２の端部との間に
は、接着剤がなくてもよい。ただし、内殻２に対しボス
６を、少なくとも仮止めしておくために、両者間を接着
しておいてもよい。
は、たとえば内殻２がプラスチック製で口金４が金属製
である場合、内殻２のブロー成形時に、成形される内殻
２と口金４とは一体的に結合され、ブロー成形後に、内
殻２の反対側の端部上にボス６が装着される。内殻端部
に立設された柱体９がボス６の孔６ｂに嵌合され、ボス
６の六角形横断面を有する傘部６ａが、対応する六角形
横断面の凹部８に嵌着されるので、ボス６は単に嵌め込
むだけで自然に所定の位置、姿勢に固定される。したが
って、ボス６と、それに当接する内殻２の端部との間に
は、接着剤がなくてもよい。ただし、内殻２に対しボス
６を、少なくとも仮止めしておくために、両者間を接着
しておいてもよい。
【００２３】この状態においては、図２に示すように、
成形された内殻２の一端部に口金４が結合され、他端部
にボス６が固定された状態となる。口金４は、前述の如
く内殻２のブロー成形時等に内殻２と一体的に結合され
ているので、両者間接合部においては、捩り強度、曲げ
強度ともに十分に高い。一方、内殻２の他端部とボス６
との接合部においては、まず、横断面六角形の傘部６ａ
と凹部８との嵌着により、捩り方向に極めて高い強度が
発揮される。また、柱体９と孔６ｂとの嵌合構造によ
り、曲げ方向についても極めて高い強度が発揮される。
成形された内殻２の一端部に口金４が結合され、他端部
にボス６が固定された状態となる。口金４は、前述の如
く内殻２のブロー成形時等に内殻２と一体的に結合され
ているので、両者間接合部においては、捩り強度、曲げ
強度ともに十分に高い。一方、内殻２の他端部とボス６
との接合部においては、まず、横断面六角形の傘部６ａ
と凹部８との嵌着により、捩り方向に極めて高い強度が
発揮される。また、柱体９と孔６ｂとの嵌合構造によ
り、曲げ方向についても極めて高い強度が発揮される。
【００２４】したがって、口金４とボス６とを介して内
殻２とを両持支持し、内殻２の周囲に外殻３をフィラメ
ントワインディング法で形成する際、内殻２上に巻き付
けられていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くしても、
内殻２の端部に作用する捩り応力や曲げ応力に対して十
分に耐えられるようになる。その結果、外殻３の補強繊
維の体積含有率を高めて、一層耐圧性に優れた外殻３を
形成できる。また、フィラメントワインディング工程の
作業の円滑化、容易化も達成される。
殻２とを両持支持し、内殻２の周囲に外殻３をフィラメ
ントワインディング法で形成する際、内殻２上に巻き付
けられていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くしても、
内殻２の端部に作用する捩り応力や曲げ応力に対して十
分に耐えられるようになる。その結果、外殻３の補強繊
維の体積含有率を高めて、一層耐圧性に優れた外殻３を
形成できる。また、フィラメントワインディング工程の
作業の円滑化、容易化も達成される。
【００２５】上記実施態様においては、内殻２の端部の
凹部８の中央部に柱体９を立設したが、たとえば図５に
示すように、内殻２１の端部凹部２２中には何も形成せ
ずに、単に、対応する六角形横断面形状の、ボス６の傘
部６ａを嵌着（係着）するだけの構造とすることもでき
る。このような構成をとっても、少なくとも、ボスと内
殻との接合部における捩り強度を大幅に向上できる。た
だしこの構造の場合、曲げ強度については不足するおそ
れがあるので、ボス６と内殻２１の端部とを接着剤で接
合しておくことが好ましい。それによって、十分に高い
曲げ強度も同時に確保できる。
凹部８の中央部に柱体９を立設したが、たとえば図５に
示すように、内殻２１の端部凹部２２中には何も形成せ
ずに、単に、対応する六角形横断面形状の、ボス６の傘
部６ａを嵌着（係着）するだけの構造とすることもでき
る。このような構成をとっても、少なくとも、ボスと内
殻との接合部における捩り強度を大幅に向上できる。た
だしこの構造の場合、曲げ強度については不足するおそ
れがあるので、ボス６と内殻２１の端部とを接着剤で接
合しておくことが好ましい。それによって、十分に高い
曲げ強度も同時に確保できる。
【００２６】また、図６に示すように、内殻３１の端部
凹部３２の横断面形状を円形とし、凹部３２の中央部
に、軸方向に延びる横断面角形の（たとえば図示のよう
に六角形の）柱体３３を立設し、ボス側に柱体３３に対
応する横断面形状の孔を設けて、該孔に柱体３３を嵌合
するようにしてもよい。このような構成にあっては、柱
体３３とボスの孔との嵌合構造によって、捩り強度と曲
げ強度の両方が同時に大幅に増大される。
凹部３２の横断面形状を円形とし、凹部３２の中央部
に、軸方向に延びる横断面角形の（たとえば図示のよう
に六角形の）柱体３３を立設し、ボス側に柱体３３に対
応する横断面形状の孔を設けて、該孔に柱体３３を嵌合
するようにしてもよい。このような構成にあっては、柱
体３３とボスの孔との嵌合構造によって、捩り強度と曲
げ強度の両方が同時に大幅に増大される。
【００２７】なお、本発明に係るガスボンベに充填され
るガスの種類としては、特に限定されず、前述の如き天
然ガスの他、窒素や酸素、ヘリウムガス等が挙げられ
る。
るガスの種類としては、特に限定されず、前述の如き天
然ガスの他、窒素や酸素、ヘリウムガス等が挙げられ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスボン
ベによるときは、内殻とボスとの接合部における捩り強
度や曲げ強度を大幅に高めることができるようにしたの
で、内殻上に外殻をフィラメントワインディング法によ
って形成する際にも、上記接合部に十分に高い強度を発
揮させることができる。その結果、内殻上に巻き付けら
れていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くして、形成さ
れるＦＲＰ製外殻の繊維体積含有率を高め、耐圧性の向
上をはかることができる。
ベによるときは、内殻とボスとの接合部における捩り強
度や曲げ強度を大幅に高めることができるようにしたの
で、内殻上に外殻をフィラメントワインディング法によ
って形成する際にも、上記接合部に十分に高い強度を発
揮させることができる。その結果、内殻上に巻き付けら
れていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くして、形成さ
れるＦＲＰ製外殻の繊維体積含有率を高め、耐圧性の向
上をはかることができる。
【００２９】また、本発明に係るガスボンベの製造方法
によるときは、外殻のフィラメントワインディングによ
る成形時に、内殻の両端を確実にかつ強固に支持できる
ので、外殻の成形条件をより広い範囲から選択できるよ
うになり、容易に、かつ、低コストで所望のガスボンベ
を製造することができる。
によるときは、外殻のフィラメントワインディングによ
る成形時に、内殻の両端を確実にかつ強固に支持できる
ので、外殻の成形条件をより広い範囲から選択できるよ
うになり、容易に、かつ、低コストで所望のガスボンベ
を製造することができる。
【図１】本発明の一実施態様に係るガスボンベの縦断面
図である。
図である。
【図２】図１のガスボンベの外殻形成前の状態を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】図１のガスボンベの内殻の端面図である。
【図４】図１のガスボンベのボスの拡大斜視図である。
【図５】本発明の別の実施態様に係るガスボンベの内殻
の端面図である。
の端面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施態様に係るガスボンベ
の内殻の端面図である。
の内殻の端面図である。
１ ガスボンベ ２、２１、３１ 内殻 ２ａ 内殻の首部 ３ 外殻 ４ ノズル取付用口金 ５ ノズル ６ ボス ６ａ 傘部 ６ｂ 孔 ７ 補強層 ８、２２、３２ 凹部 ９、３３ 柱体
Claims (8)
- 【請求項１】 ガスバリア性を有する内殻と、該内殻を
覆うように設けた耐圧性の外殻と、前記内殻の底部に設
けたボスとを有するガスボンベであって、前記内殻の底
部と前記ボスとは、多角形の面を介して係着されている
ことを特徴とするガスボンベ。 - 【請求項２】 前記ボスが、前記内殻の底部に形成され
た凹部に係着されている、請求項１のガスボンベ。 - 【請求項３】 前記ボスが、前記内殻の底部に立設した
柱体に係着されている、請求項１のガスボンベ。 - 【請求項４】 前記内殻の底部に凹部が形成されてお
り、該凹部に、ボンベ軸方向に前記ボス中へと延びる柱
体が立設されている、請求項１のガスボンベ。 - 【請求項５】 前記凹部の横断面形状が多角形である、
請求項２または４のガスボンベ。 - 【請求項６】 前記柱体の横断面形状が多角形である、
請求項３または４のガスボンベ。 - 【請求項７】 前記内殻がプラスチックで構成され、前
記外殻がＦＲＰで構成されている、請求項１ないし６の
いずれかに記載のガスボンベ。 - 【請求項８】 ガスバリア性を有する内殻の首部にノズ
ル取付用口金を、底部に多角形の面を介して係着された
ボスをそれぞれ設け、前記口金とボスとで内殻を両持支
持しながら、前記内殻の周りにフィラメントワインディ
ング法により耐圧性のＦＲＰ製外殻を形成することを特
徴とする、ガスボンベの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7051775A JPH08219391A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ガスボンベおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7051775A JPH08219391A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ガスボンベおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219391A true JPH08219391A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12896330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7051775A Pending JPH08219391A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ガスボンベおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219391A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008164112A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nippon Polyethylene Kk | 圧力容器及びその製造方法 |
| JP2012529601A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | チ．ティ．エッセ． エッセ．ピ．ア． | 高圧ボトルのためのカラー及びその製造のためのプロセス |
| JP2017527747A (ja) * | 2014-07-10 | 2017-09-21 | クアンタム フュール システムズ エルエルシー | 複合材圧力タンク用の損傷インジケータ |
| CN108278484A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-07-13 | 中材科技(成都)有限公司 | 塑料内胆外径大于200mm高压储气瓶的瓶口瓶尾结构 |
| EP4063712A4 (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-29 | Lotte Chemical Corporation | KNOB CAP FOR HIGH PRESSURE TANKS |
| EP4063711A4 (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-29 | Lotte Chemical Corporation | KNOB CAP FOR HIGH PRESSURE TANK |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP7051775A patent/JPH08219391A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008164112A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Nippon Polyethylene Kk | 圧力容器及びその製造方法 |
| JP2012529601A (ja) * | 2009-06-08 | 2012-11-22 | チ．ティ．エッセ． エッセ．ピ．ア． | 高圧ボトルのためのカラー及びその製造のためのプロセス |
| JP2017527747A (ja) * | 2014-07-10 | 2017-09-21 | クアンタム フュール システムズ エルエルシー | 複合材圧力タンク用の損傷インジケータ |
| CN108278484A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-07-13 | 中材科技(成都)有限公司 | 塑料内胆外径大于200mm高压储气瓶的瓶口瓶尾结构 |
| EP4063712A4 (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-29 | Lotte Chemical Corporation | KNOB CAP FOR HIGH PRESSURE TANKS |
| EP4063711A4 (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-29 | Lotte Chemical Corporation | KNOB CAP FOR HIGH PRESSURE TANK |
| US12031681B2 (en) | 2019-11-19 | 2024-07-09 | Lotte Chemical Corporation | Knob cap for high-pressure tank |
| US12038134B2 (en) | 2019-11-19 | 2024-07-16 | Lotte Chemical Corporation | Knob cap for high-pressure tank |
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