(57)【要約】【課題】  簡便な手法で、ライナーの外面の側のフープ巻層をドーム肩部を越えてドーム部の側に形成する。【解決手段】  シリンダ部の両端にドーム部を有するライナーの外面に樹脂含浸の繊維束を巻き付けた複数層の繊維強化樹脂層を有するタンクの製造に当たり、ライナーの外面の側の繊維強化樹脂層を、繊維束の複数回の重なりが起きるようにシリンダ部に繊維束をフープ巻きした積層状のフープ巻層として形成する。そして、この積層状のフープ巻層のうちの２層目以降のフープ巻きの過程では、シリンダ部の端部領域においては、繊維束を、シリンダ部の端部領域以外の領域をフープ巻きする際の張力より大きな張力でフープ巻きする。【選択図】  図６
2020020420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ部の両端にドーム部を有するライナーの外面に樹脂含浸の繊維束を巻き付けた複数層の繊維強化樹脂層を有するタンクの製造方法であって、
前記ライナーの前記外面の側の前記繊維強化樹脂層を、前記繊維束の複数回の重なりが起きるように前記シリンダ部に前記繊維束をフープ巻きした積層状のフープ巻層として形成し、
２層目以降の前記積層状のフープ巻層の形成の過程では、
前記シリンダ部の端部領域においては、前記繊維束を、前記シリンダ部の前記端部領域以外の領域をフープ巻きする際の張力より大きな張力でフープ巻きする、
タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池などのガス消費機器に供給される燃料ガスはタンクに貯留され、タンクには、高圧でのガス貯留に耐える強度の確保や、車両等への搭載を考慮した軽量化が求められる。こうした要請に対処すべく、ライナーの外面に繊維強化樹脂層を複数層に亘って積層して備えるタンクの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献では、ライナー外面の側の繊維層をフープ巻層とし、このフープ巻層を、シリンダ部とドーム部の連続箇所であるドーム肩部を越えてシリンダ部からドーム部にも及ばせて、ライナーの径方向の耐性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２１９３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドーム部は、ライナー軸方向外側に向かって半径が漸減する形状であることから、シリンダ部からドーム部に掛けて単にフープ巻きを行うと、フープ巻層がずれてしまう。そこで、特許文献１では、ドーム部の外面に段差を設けてフープ巻層のずれを防止しているが、ドーム部に段差を設ける工程が必要であり、加えて、段差による凹凸の連続によりライナー自体の強度低下が懸念されるなど、本質的な解決に至っていない。よって、簡便な手法で、ライナーの外面の側のフープ巻層をドーム肩部を越えてドーム部の側に形成することが要請されるに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、タンクの製造方法が提供される。このタンクの製造方法は、シリンダ部の両端にドーム部を有するライナーの外面に樹脂含浸の繊維束を巻き付けた複数層の繊維強化樹脂層を有するタンクの製造方法であって、前記ライナーの前記外面の側の前記繊維強化樹脂層を、前記繊維束の複数回の重なりが起きるように前記シリンダ部に前記繊維束をフープ巻きした積層状のフープ巻層として形成し、２層目以降の前記積層状のフープ巻層の形成の過程では、前記シリンダ部の端部領域においては、前記繊維束を、前記シリンダ部の前記端部領域以外の領域をフープ巻きする際の張力より大きな張力でフープ巻きする。この形態のタンクの製造方法では、積層状のフープ巻層において既に形成済みのフープ巻層の繊維束は、シリンダ部の端部領域において重なる２層目以降のフープ巻層の繊維束から大きな張力を受けるので、繊維束の厚みが薄くなって、シリンダ部からドーム肩部を越えてドーム部の側にドーム部の表面に沿うように伸びる。その上で、既に形成済みのフープ巻層の繊維束は、ドーム部の表面に沿うようにドーム肩部から伸びた状態のまま、２層目以降のフープ巻層により押し付けられ、この押し付け状態が維持される。よって、この形態のタンクの製造方法によれば、繊維束の張力調整という簡便な手法で、シリンダ部の端部領域においてフープ巻層をドーム肩部を越えてドーム部の側に形成することができる。
【０００７】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、タンク製造過程で行われる繊維束の張力調整方法、その調整方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体（non-transitory storage medium）等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態であるタンクの製造方法で得られる高圧水素タンクの概要を半断面視して示す説明図である。
【図２】本実施形態のタンク製造工程の手順を示すフローチャートである。
【図３】ＦＷ装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図４】ＦＷ装置による第１繊維強化樹脂層から第５繊維強化樹脂層の形成の様子を概略的に示す説明図である。
【図５】３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層における１層目の第１フープ巻層の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。
【図６】３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層における２層目の第２フープ巻層の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。
【図７】３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層における３層目の第３フープ巻層の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。
【図８】第２繊維強化樹脂層を構成する各層のフープ巻層の形成に伴う樹脂含浸カーボン繊維束の挙動を概略的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態であるタンクの製造方法で得られる高圧水素タンク３０の概要を半断面視して示す説明図である。なお、この図１では、破断面のハッチングが省略されている。本実施形態のタンク製造方法で製造されるタンクは、高圧水素を貯蔵する高圧水素タンク３０であって、両端に口金１４を備えたライナー１０の外面に繊維強化樹脂層２０を複数層に亘って積層して備える。ライナー１０は、円筒状のシリンダ部１１の両端にドーム部１２を有する。
【００１０】
繊維強化樹脂層２０は、ライナー１０の側の最内層の第１繊維強化樹脂層２１に、第２繊維強化樹脂層２２、第３繊維強化樹脂層２３、第４繊維強化樹脂層２４および第５繊維強化樹脂層２５が順次、積層して形成された繊維強化樹脂層である。第１繊維強化樹脂層２１は、樹脂含浸の繊維束、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したカーボン繊維束（以下、このカーボン繊維束を樹脂含浸カーボン繊維束Ｗと称する）を、ライナー軸心ＣＸと低角度の繊維角αＬ（例えば、１５〜３０°）で交差させつつ、シリンダ部１１の一方のドーム部１２から他方のドーム部１２に掛け渡すように、ライナー１０に連続的に巻き付けた低ヘリカル巻層である。この第１繊維強化樹脂層２１は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、ライナー１０におけるシリンダ部１１およびドーム部１２の外面を覆うように低ヘリカル巻きした単層の繊維強化樹脂層である。
【００１１】
第２繊維強化樹脂層２２は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、ライナー軸心ＣＸと高角度の繊維角α０（例えば、８０〜８９°）で交差させつつ、形成済みの第１繊維強化樹脂層２１に重ねて巻き付けたライナー１０の外面の側のフープ巻層である。この第２繊維強化樹脂層２２は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、複数回の繊維束の重なりが起きるようにシリンダ部１１に連続的にフープ巻きした積層状の繊維強化樹脂層である。本実施形態では、第２繊維強化樹脂層２２を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが３回重なるように、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをシリンダ部１１に繰り返しフープ巻きした３層の繊維強化樹脂層とした。
【００１２】
第３繊維強化樹脂層２３は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、第１繊維強化樹脂層２１と同様、シリンダ部１１の一方のドーム部１２から他方のドーム部１２に掛け渡すように連続的に低ヘリカル巻きした低ヘリカル巻層である。この第３繊維強化樹脂層２３は、複数回の繊維束の重なりが起きるように低ヘリカル巻きした積層状の繊維強化樹脂層である。本実施形態では、第３繊維強化樹脂層２３を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが２回重なるように、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを一方のドーム部１２から他方のドーム部１２に掛けて繰り返し低ヘリカル巻きした２層の繊維強化樹脂層とした。
【００１３】
第４繊維強化樹脂層２４は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、第２繊維強化樹脂層２２と同様、３回の繊維束の重なりが起きるようにシリンダ部１１に連続的にフープ巻きした積層状の繊維強化樹脂層である。第５繊維強化樹脂層２５は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、第３繊維強化樹脂層２３と同様、２回の繊維束の重なりが起きるように一方のドーム部１２から他方のドーム部１２に掛けて繰り返し低ヘリカル巻きした積層状の繊維強化樹脂層である。つまり、繊維強化樹脂層２０は、第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５に掛けて、低ヘリカル巻層とフープ巻層とを交互に積層した繊維強化樹脂層構成とされている。なお、第３繊維強化樹脂層２３と第５繊維強化樹脂層２５の一方、例えば、第３繊維強化樹脂層２３を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、ライナー１０の軸心と高角度の繊維角（例えば、４０〜６０°）で交差させつつ、一方のドーム部１２から他方のドーム部１２に掛け渡すように連続的に高ヘリカル巻きした高ヘリカル巻層としてもよい。また、繊維強化樹脂層２０は、上記した５層の繊維強化樹脂層が積層した形態に限られるものではなく、水素ガスの貯留圧力等に応じて層数やヘリカル・フープの巻層種別は規定される。第２繊維強化樹脂層２２と第４繊維強化樹脂層２４における３回のフープ巻きの重なり数や、第３繊維強化樹脂層２３と第５繊維強化樹脂層２５における２回の低ヘリカル巻きの重なり数についても、水素ガスの貯留圧力等に応じて適宜、設定可能である。
【００１４】
図２は、本実施形態のタンク製造工程の手順を示すフローチャートである。本実施形態のタンク製造工程では、まず、最初の工程Ｓ１００で、口金１４が装着済みの樹脂製容器をライナー１０として用意する。本実施形態では、樹脂容器として、ナイロン系樹脂からなる樹脂製容器を用いるものとした。樹脂容器として、他の樹脂からなる樹脂容器を用いるものとしてもよい。また、薄肉の金属製容器をライナー１０とすることもできる。ライナー１０は、シリンダ部１１と二つのドーム部１２とを別々の部材としてシリンダ部１１の両端に口金１４が装着済みのドーム部１２を溶着したスリーパーツ品とできるほか、ツーパーツ品としてもよい。ツーパーツ品のライナー１０は、口金１４が装着済みのドーム部１２の端面からシリンダ部１１の半分の長さに相当するシリンダ部を吐出したシリンダ・ドーム一体パーツを二つ用意し、これを溶着して準備される。
【００１５】
次に、工程Ｓ２００にて、ライナー１０の外面に、繊維強化樹脂層２０をフィラメント・ワインディング法（以下、ＦＷ法）により形成する。ＦＷ法による工程Ｓ２００では、フィラメント・ワインディング装置（以下、ＦＷ装置１００）が用いられる。図３は、ＦＷ装置１００の構成を概略的に示す説明図である。このＦＷ装置１００は、クリールスタンド１１０と、巻取部１３０と、クリールスタンド１１０と巻取部１３０とを結ぶ経路部１２０と、制御部１５０とを備える。そして、ＦＷ装置１００は、ライナー１０の外周に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５ごとの巻き付け張力で連続的に巻き付けることにより、第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５を、この順に順次、積層して形成する。
【００１６】
クリールスタンド１１０は、熱硬化樹脂としてのエポキシ樹脂を含浸済みの樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを巻き付けた複数のボビン１１２を備え、固定滑車１１４等を用いて各ボビン１１２から所定の方向に樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを繰り出す機能を有する。本実施形態では、熱硬化性樹脂を含浸済みのいわゆるプリプレグの樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとしたが、ボビン１１２にはカーボン繊維のみを巻き取って備え、クリールスタンド１１０からの繊維繰り出し経路途中で、その繰り出されるカーボン繊維に熱硬化性樹脂を含浸させるようにすることもできる。なお、カーボン繊維に代えて、適当な強度を有するフィラメントワインディングに適した他の材料、例えばガラス繊維やアラミド繊維とすることもできる。また、エポキシ樹脂に代えて、熱硬化により適当な接合強度を有するフィラメントワインディングに適した熱硬化性樹脂、例えばポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂とすることもできる。
【００１７】
各ボビン１１２からは、制御部１５０の制御を受けた巻取部１３０の働きにより樹脂含浸カーボン繊維束Ｗがそれぞれ引き出され、各樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは経路部１２０を介して巻取部１３０へ導かれる。
【００１８】
経路部１２０は、ローラーやガイド等を備え、クリールスタンド１１０から巻取部１３０への樹脂含浸カーボン繊維束Ｗへの経路を構成する。
【００１９】
巻取部１３０は、アイクチガイド１３２と、ライナー１０がセットされる回転駆動装置１３４とを備える。回転駆動装置１３４は、ライナー１０を軸支してその軸周りにライナー１０を回転駆動させる。
【００２０】
アイクチガイド１３２は、ライナー１０への樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの供給と、ライナー１０への樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの連続的な巻き付けの際の巻き付け張力を調整する。つまり、アイクチガイド１３２は、ライナー１０の長軸方向であるｘ軸、ｘ軸に垂直なｙ軸、ｘ軸およびｙ軸に垂直なｚ軸の３次元で移動して、経路部１２０から供給された複数本の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを束ねてライナー１０に向かって供給する。アイクチガイド１３２の３次元方向への移動と回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転とにより、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、ライナー１０の外面に繰り返し連続的に巻き付けられる。
【００２１】
巻取部１３０により樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをライナー１０に連続的に巻き付けることで、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、引っ張られる形で、クリールスタンド１１０から引き出されて張力を受ける。そして、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、その張力（巻き付け張力）でライナー１０の外周に繰り返し連続的に巻き付けられ、第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５がこの順で積層された繊維強化樹脂層２０を形成する（図１参照）。アイクチガイド１３２は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの連続的な巻き付けの際の巻回張力を、第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５の各繊維強化樹脂層ごとに調整すべく、固定ローラー１４０を樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの経路上下流に備え、その間に、上下動可能な可動ローラー１４４を備える。この可動ローラー１４４は、後述の制御部１５０から制御を受ける張力調整部１４２にて上下に駆動され、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗがライナー１０に連続的に巻き付けられる際の巻き付け張力を調整する。
【００２２】
制御部１５０は、内部にＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えるマイクロコンピュータとして構成されており、ＲＯＭに記憶されたコンピュータプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、図２に示す工程Ｓ２００を経たライナー１０への第１繊維強化樹脂層２１〜第５繊維強化樹脂層２５の各繊維強化樹脂層を順次形成を実行する。
【００２３】
図２に戻ってタンク製造工程について説明すると、ＦＷ装置１００を用いた工程Ｓ２００の最初の工程Ｓ２１０では、第１繊維強化樹脂層２１を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに定常の張力を及ぼす定常状況下で、ライナー１０の側の最内層に形成する。この際、第１繊維強化樹脂層２１は、低ヘリカル巻層であることから、制御部１５０は、低ヘリカル巻層の形成に適合した定常の巻き付け張力（例えば、１８０〜２３０Ｎ）を、張力調整部１４２により調整して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける。その上で、制御部１５０は、ライナー１０をライナー軸心ＣＸの軸回りに回転駆動装置１３４により回転させつつ、アイクチガイド１３２から送り出される樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとライナー軸心ＣＸとのなす角が低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）となるように、アイクチガイド１３２の送り出し調整を行う。この送り出し調整では、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度と往復動折り返し位置とが、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）での低ヘリカル巻層の形成に適うよう、設定調整される。
【００２４】
こうした各種調整により、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、上記の巻き付け張力を受けた状態でアイクチガイド１３２からライナー１０に送り出されて、所定の時間に亘って繰り返し連続的にライナー１０に巻き付けられる。そして、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）で送り出されることで、シリンダ部１１の両端のドーム部１２に掛け渡るよう螺旋状に繰り返し巻き付けられる。両側のドーム部１２では、アイクチガイド１３２の往路・復路の切換に伴って繊維の巻き付け方向が折り返されると共に、ライナー軸心ＣＸからの折り返し位置も調整される。こうして、最内層の第１繊維強化樹脂層２１が低ヘリカル巻層として形成される。図４は、ＦＷ装置１００による第１繊維強化樹脂層２１から第５繊維強化樹脂層２５の形成の様子を概略的に示す説明図である。工程Ｓ２１０での第１繊維強化樹脂層２１の形成の様子は図４の上段に示され、図においては、ライナー１０の外面が露出しているが、このライナー外面の全域が低ヘリカル巻きの樹脂含浸カーボン繊維束Ｗで覆われると、低ヘリカル巻きの繊維束の重なりがない第１繊維強化樹脂層２１が単層の低ヘリカル巻層として形成される。第１繊維強化樹脂層２１を形成する際の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付け時間は、第１繊維強化樹脂層２１が単層の低ヘリカル巻層であることから、ライナー１０におけるシリンダ部１１およびドーム部１２の外面を低ヘリカル巻きでの樹脂含浸カーボン繊維束Ｗで、低ヘリカル巻きの重なりが起きないように覆うに足りる時間として、予め規定されている。
【００２５】
制御部１５０は、第１繊維強化樹脂層２１についての樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けが完了すると、回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転を停止して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一時停止する。そして、この巻き付け一時停止の期間において、制御部１５０は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが受ける張力を、所定の一時停止張力、例えば、４０〜１００Ｎの張力に調整する。本実施形態では、一時停止を２〜３分確保することにしたが、張力調整が可能であれば、これに限らない。以下に記す一時停止も同様である。
【００２６】
制御部１５０は、この巻き付けの一時停止の際に、第１繊維強化樹脂層２１に重なる第２繊維強化樹脂層２２をフープ巻層として形成することに備え、アイクチガイド１３２の送り出し調整等も行う。この送り出し調整では、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度と往復動折り返し位置とが、高角度の繊維角α０（８０〜８９°）でのフープ巻層の形成に適うよう、設定調整される。この調整の様子は、図４の下段に示されており、アイクチガイド１３２の往復動折り返し位置は、ライナー１０におけるシリンダ部１１の範囲、具体的には、シリンダ部１１とドーム部１２の連続箇所である一方のドーム肩部１１ｋＬと他方のドーム肩部１１ｋＲの間となる。また、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度は、アイクチガイド１３２から送り出される樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとライナー軸心ＣＸとのなす角が高角度の繊維角α０（８０〜８９°）となるように調整される。
【００２７】
制御部１５０は、第１繊維強化樹脂層２１の形成後の一時停止に続いて工程Ｓ２２０に移行し、巻き付け張力の調整を経た第２層目の第２繊維強化樹脂層２２の形成を行う。この際の巻き付け張力は、第２繊維強化樹脂層２２がライナー１０の外面の側のフープ巻層であることと、フープ巻きされた樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが３回重なった３層の繊維強化樹脂層であることを考慮して次のようになされる。図５は、３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層２２における１層目の第１フープ巻層２２１の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。第２繊維強化樹脂層２２の第１フープ巻層２２１の形成に当たり、制御部１５０は、第１フープ巻層２２１の形成に適合した定常の巻き付け張力（１８０〜２３０Ｎ）を、張力調整部１４２により調整して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける。その上で、制御部１５０は、ライナー１０をライナー軸心ＣＸの軸回りに回転駆動装置１３４により回転させつつ、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをライナー軸心ＣＸに対して高角度の繊維角α０（８０〜８９°）でアイクチガイド１３２から送り出す。この送り出し調整は、記述した一時停止の間においてなされている。定常の巻き付け張力を受けて送り出された樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬを巻き始め端とし、このドーム肩部１１ｋＬの側から他方のドーム肩部１１ｋＲに掛けて高角度の繊維角α０（８０〜８９°）で繰り返し連続的にライナー１０のシリンダ部１１にフープ巻きされる。これにより、ライナー１０には、既に形成済みの第１繊維強化樹脂層２１に対して、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬの側からドーム肩部１１ｋＲに掛けて重なるようにして、第２繊維強化樹脂層２２の第１フープ巻層２２１が形成される。なお、ライナー１０のドーム部１２およびシリンダ部１１には、第１繊維強化樹脂層２１が既に形成済みであるが、図５においては、第１繊維強化樹脂層２１における樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは省略されている。
【００２８】
制御部１５０は、第１フープ巻層２２１の形成に続き、第２繊維強化樹脂層２２の第２フープ巻層２２２を第１フープ巻層２２１に重ねて形成する。図６は、３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層２２における２層目の第２フープ巻層２２２の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。第２繊維強化樹脂層２２の第２フープ巻層２２２の形成に当たり、制御部１５０は、第１フープ巻層２２１から第２フープ巻層２２２への折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＲにおいて第１フープ巻層２２１のフープ巻きが終了すると、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一旦停止し、その間に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける巻き付け張力を、第１フープ巻層２２１の巻き付け形成の際の張力（１８０〜２３０Ｎ）より大きな張力にアイクチガイド１３２にて調整する。本実施形態では、第１フープ巻層２２１の巻き付け張力の２〜３倍（例えば、２．５倍）の張力に調整する。この様子は、図６の下段において、巻き付け張力の増大として示されている。なお、上記の張力調整は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きしながら行うようにしてもよい。
【００２９】
制御部１５０は、上記した張力の増大調整が済むと、アイクチガイド１３２の移動方向の反転とライナー１０の回転とを同時に実行し、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＲの側からドーム肩部１１ｋＬの側に掛けてのフープ巻きを開始する。これにより、第２繊維強化樹脂層２２の第２フープ巻層２２２の巻き付け形成が開始され、制御部１５０は、張力の増大調整の状況下で、シリンダ部１１におけるドーム肩部１１ｋＲからの端部領域１１Ｔｒに亘って樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをシリンダ部１１にフープ巻きする。本実施形態では、この端部領域１１Ｔｒを、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの繊維束幅（約２０ｍｍ）の３〜５倍の長さに設定しているので、制御部１５０は、張力の増大調整の状況下で、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを３〜５回に掛けて連続的にフープ巻きする。また、本実施形態では、折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＲでの第２フープ巻層２２２の形成のための樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻き端が、既に形成済みの第１フープ巻層２２１におけるドーム肩部１１ｋＲのフープ巻き端より樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの繊維束幅の半分程度、シリンダ部１１の中央側にずれるようにした。
【００３０】
第２フープ巻層２２２がドーム肩部１１ｋＲから端部領域１１Ｔｒに亘って形成されると、制御部１５０は、再度、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一旦停止し、その間に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける巻き付け張力を、第１フープ巻層２２１の巻き付け形成の際の張力（１８０〜２３０Ｎ）と同じ張力に低減調整する。この様子は、図６の下段において、巻き付け張力の低減として示されている。制御部１５０は、こうした張力の低減調整が済むと、アイクチガイド１３２の移動とライナー１０の回転とを同時に実行し、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、端部領域１１Ｔｒ以外の領域に掛けてシリンダ部１１にフープ巻きする。これにより、第２繊維強化樹脂層２２の第２フープ巻層２２２の巻き付け形成が継続される。なお、上記の張力調整は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きしながら行うようにしてもよい。
【００３１】
制御部１５０は、張力の低減調整の状況下での樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻きがドーム肩部１１ｋＬの側の端部領域１１Ｔｒまで継続されると、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一旦停止し、その間に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける巻き付け張力を、端部領域１１Ｔｒ以外の領域において第２フープ巻層２２２を形成する際の巻き付け張力（１８０〜２３０Ｎ）の２．５倍の張力にアイクチガイド１３２にて改めて調整する。この様子は、図６の下段において、巻き付け張力の増大として示されている。なお、上記の張力調整は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きしながら行うようにしてもよい。
【００３２】
制御部１５０は、上記した張力の増大調整が済むと、アイクチガイド１３２の移動とライナー１０の回転とを同時に実行し、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、ドーム肩部１１ｋＬの側の端部領域１１Ｔｒにおいてフープ巻きする。つまり、制御部１５０は、ドーム肩部１１ｋＬの側の端部領域１１Ｔｒにおいても、張力の増大調整の状況下で、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを３〜５回に掛けて連続的にフープ巻きする。これより、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが次の折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＬまで端部領域１１Ｔｒに亘ってフープ巻きされ、第２繊維強化樹脂層２２の第２フープ巻層２２２の巻き付けが完了する。つまり、既に形成済みの第１フープ巻層２２１に対して、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬの側からドーム肩部１１ｋＲに掛けて重なるようにして、第２フープ巻層２２２が形成される。本実施形態では、第３フープ巻層２２３の形成のための折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＬでの第２フープ巻層２２２の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻き端が、既に形成済みの第１フープ巻層２２１におけるドーム肩部１１ｋＬのフープ巻き端より樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの繊維束幅の半分程度、シリンダ部１１の中央側にずれるようにした。
【００３３】
制御部１５０は、第２フープ巻層２２２の形成に続き、第２繊維強化樹脂層２２の第３フープ巻層２２３を第２フープ巻層２２２に重ねて形成する。図７は、３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層２２における３層目の第３フープ巻層２２３の形成の様子を巻き付け張力と関連付けて示す説明図である。第２繊維強化樹脂層２２の第３フープ巻層２２３の形成に当たり、制御部１５０は第２フープ巻層２２２から第３フープ巻層２２３への折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＬにおいて第２フープ巻層２２２のフープ巻きが終了すると、張力の増大調整を継続し、ライナー１０を回転させたまま、アイクチガイド１３２の移動方向を反転する。これにより、第２繊維強化樹脂層２２の第３フープ巻層２２３の巻き付け形成が開始され、制御部１５０は、張力の増大調整の継続状況下で、シリンダ部１１におけるドーム肩部１１ｋＬからの端部領域１１Ｔｒに亘って樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをシリンダ部１１にフープ巻きする。本実施形態では、この端部領域１１Ｔｒを、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの繊維束幅（約２０ｍｍ）の３〜５倍の長さに設定しているので、制御部１５０は、張力の増大調整の継続状況下で、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを３〜５回に掛けて連続的にフープ巻きする。また、本実施形態では、折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＬでの第３フープ巻層２２３の形成のための樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻き端が、既に形成済みの第２フープ巻層２２２におけるドーム肩部１１ｋＬのフープ巻き端より樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの繊維束幅の半分程度、シリンダ部１１の中央側にずれるようにした。
【００３４】
第３フープ巻層２２３がドーム肩部１１ｋＬから端部領域１１Ｔｒに亘って形成されると、制御部１５０は、再度、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一旦停止し、その間に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける巻き付け張力を、第１フープ巻層２２１の巻き付け形成の際の張力（１８０〜２３０Ｎ）と同じ張力に低減調整する。この様子は、図７の下段において、巻き付け張力の低減として示されている。制御部１５０は、こうした張力の低減調整が済むと、アイクチガイド１３２の移動とライナー１０の回転とを同時に実行し、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、端部領域１１Ｔｒ以外の領域に掛けてシリンダ部１１にフープ巻きする。これにより、第２繊維強化樹脂層２２の第３フープ巻層２２３の巻き付け形成が継続される。なお、上記の張力調整は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きしながら行うようにしてもよい。
【００３５】
制御部１５０は、張力の低減調整の状況下での樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻きがドーム肩部１１ｋＲの側の端部領域１１Ｔｒまで継続されると、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一旦停止し、その間に、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける巻き付け張力を、端部領域１１Ｔｒ以外の領域において第３フープ巻層２２３を形成する際の巻き付け張力（１８０〜２３０Ｎ）の２．５倍の張力にアイクチガイド１３２にて改めて調整する。この様子は、図７の下段において、巻き付け張力の増大として示されている。なお、上記の張力調整は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きしながら行うようにしてもよい。
【００３６】
制御部１５０は、上記した張力の増大調整が済むと、アイクチガイド１３２の移動とライナー１０の回転とを同時に実行し、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、ドーム肩部１１ｋＲの側の端部領域１１Ｔｒにおいてフープ巻きする。つまり、制御部１５０は、ドーム肩部１１ｋＲの側の端部領域１１Ｔｒにおいても、張力の増大調整の状況下で、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを３〜５回に掛けて連続的にフープ巻きする。これより、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗがフープ巻きの終了ポイントであるドーム肩部１１ｋＲまで端部領域１１Ｔｒに亘ってフープ巻きされ、第２繊維強化樹脂層２２の第３フープ巻層２２３の巻き付けが完了する。つまり、既に形成済みの第２フープ巻層２２２に対して、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬの側からドーム肩部１１ｋＲに掛けて重なるようにして、第３フープ巻層２２３が形成される。そして、第１フープ巻層２２１〜第３フープ巻層２２３の３層のフープ巻層である第２繊維強化樹脂層２２が、既に形成済みの第１繊維強化樹脂層２１に対して、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬの側からドーム肩部１１ｋＲに掛けて重なるようにして、形成される。
【００３７】
制御部１５０は、第２繊維強化樹脂層２２についての樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けが完了すると、回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転を停止して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一時停止する。そして、この巻き付け一時停止の期間において、制御部１５０は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが受ける張力を、所定の一時停止張力、例えば、４０〜１００Ｎの張力に調整する。
【００３８】
制御部１５０は、第２繊維強化樹脂層２２の形成後の一時停止に続いて工程Ｓ２３０に移行し、第３繊維強化樹脂層２３を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに定常の張力を及ぼす定常状況下で、第２繊維強化樹脂層２２に重ねて形成する。この際、第３繊維強化樹脂層２３は、繊維強化樹脂層２０における３層目の低ヘリカル巻層であることから、制御部１５０は、低ヘリカル巻層の形成に適合した定常の巻き付け張力（例えば、４３０〜４７０Ｎ）を、張力調整部１４２により調整して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける。その上で、制御部１５０は、ライナー１０をライナー軸心ＣＸの軸回りに回転駆動装置１３４により回転させつつ、アイクチガイド１３２から送り出される樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとライナー軸心ＣＸとのなす角が低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）となるように、アイクチガイド１３２の送り出し調整を行う。この送り出し調整では、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度と往復動折り返し位置とが、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）での低ヘリカル巻層の形成に適うよう、設定調整される。この送り出し調整は、第２繊維強化樹脂層２２の形成後の一時停止の間に行われる。
【００３９】
こうした各種調整により、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、上記の巻き付け張力を受けた状態でアイクチガイド１３２からライナー１０に送り出されて、所定の時間に亘って繰り返し連続的にライナー１０に巻き付けられる。そして、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、所定の時間、或いは所定の巻き付け数に亘って、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）で送り出されることで、シリンダ部１１の両端のドーム部１２に掛け渡るよう螺旋状に繰り返し巻き付けられる。両側のドーム部１２では、アイクチガイド１３２の往路・復路の切換に伴って繊維の巻き付け方向が折り返されると共に、ライナー軸心ＣＸからの折り返し位置も調整される。こうして、既に形成済みの第２繊維強化樹脂層２２に重ねて第３繊維強化樹脂層２３が低ヘリカル巻層として形成される。本実施形態では、第３繊維強化樹脂層２３を３層のヘリカル巻層として形成するので、第３繊維強化樹脂層２３の形成の際の巻き付け時間や巻き付け数は、３層のヘリカル巻層の形成に適するよう、予め規定されている。
【００４０】
制御部１５０は、第３繊維強化樹脂層２３についての樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けが完了すると、回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転を停止して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを一時停止する。そして、この巻き付け一時停止の期間において、制御部１５０は、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが受ける張力を、所定の一時停止張力、例えば、４０〜１００Ｎの張力に調整する。
【００４１】
制御部１５０は、第３繊維強化樹脂層２３の形成後の一時停止に続いて工程Ｓ２４０に移行し、第４繊維強化樹脂層２４を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに定常の張力を及ぼす定常状況下で、第３繊維強化樹脂層２３に重ねて形成する。この際、第４繊維強化樹脂層２４は、繊維強化樹脂層２０における４層目のフープ巻層であることから、制御部１５０は、フープ巻層の形成に適合した定常の巻き付け張力（例えば、４３０〜４７０Ｎ）を、張力調整部１４２により調整して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける。その上で、制御部１５０は、ライナー１０をライナー軸心ＣＸの軸回りに回転駆動装置１３４により回転させつつ、アイクチガイド１３２から送り出される樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとライナー軸心ＣＸとのなす角が高角度の繊維角α０（８０〜８９°）となるように、アイクチガイド１３２の送り出し調整を行う。この送り出し調整では、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度と往復動折り返し位置とが、高角度の繊維角α０（８０〜８９°）でのフープ巻層の形成に適うよう、設定調整される。この送り出し調整は、第３繊維強化樹脂層２３の形成後の一時停止の間に行われる。
【００４２】
こうした各種調整により、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、上記の巻き付け張力を受けた状態でアイクチガイド１３２からライナー１０に送り出されて、所定の時間に亘って繰り返し連続的にライナー１０に巻き付けられる。そして、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、所定の時間、或いは所定の巻き付け数に亘って、高角度の繊維角α０（８０〜８９°）で送り出されることで、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬとドーム肩部１１ｋＲとの間において、繰り返し連続的にフープ巻きされる。こうして、既に形成済みの第３繊維強化樹脂層２３に重ねて第４繊維強化樹脂層２４がフープ巻層として形成される。本実施形態では、第４繊維強化樹脂層２４を３層のフープ巻層として形成するので、第４繊維強化樹脂層２４の形成の際の巻き付け時間や巻き付け数は、３層のフープ巻層の形成に適するよう、予め規定されている。
【００４３】
制御部１５０は、第４繊維強化樹脂層２４の形成後の一時停止に続いて工程Ｓ２５０に移行し、第５繊維強化樹脂層２５を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに定常の張力を及ぼす定常状況下で、第４繊維強化樹脂層２４に重ねて形成する。この際、第５繊維強化樹脂層２５は、繊維強化樹脂層２０における５層目の低ヘリカル巻層であることから、制御部１５０は、低ヘリカル巻層の形成に適合した定常の巻き付け張力（例えば、４３０〜４７０Ｎ）を、張力調整部１４２により調整して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗに掛ける。その上で、制御部１５０は、ライナー１０をライナー軸心ＣＸの軸回りに回転駆動装置１３４により回転させつつ、アイクチガイド１３２から送り出される樹脂含浸カーボン繊維束Ｗとライナー軸心ＣＸとのなす角が低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）となるように、アイクチガイド１３２の送り出し調整を行う。この送り出し調整では、ライナー１０の軸心回りの回転速度に対するアイクチガイド１３２の往復動速度と往復動折り返し位置とが、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）での低ヘリカル巻層の形成に適うよう、設定調整される。この送り出し調整は、第４繊維強化樹脂層２４の形成後の一時停止の間に行われる。
【００４４】
こうした各種調整により、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、上記の巻き付け張力を受けた状態でアイクチガイド１３２からライナー１０に送り出されて、所定の時間に亘って繰り返し連続的にライナー１０に巻き付けられる。そして、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、所定の時間、或いは所定の巻き付け数に亘って、低角度の繊維角αＬ（１５〜３０°）で送り出されることで、シリンダ部１１の両端のドーム部１２に掛け渡るよう螺旋状に繰り返し巻き付けられる。両側のドーム部１２では、アイクチガイド１３２の往路・復路の切換に伴って繊維の巻き付け方向が折り返されると共に、ライナー軸心ＣＸからの折り返し位置も調整される。こうして、既に形成済みの第４繊維強化樹脂層２４に重ねて第５繊維強化樹脂層２５が低ヘリカル巻層として形成される。本実施形態では、第５繊維強化樹脂層２５を３層のヘリカル巻層として形成するので、第５繊維強化樹脂層２５の形成の際の巻き付け時間や巻き付け数は、３層のヘリカル巻層の形成に適するよう、予め規定されている。
【００４５】
制御部１５０は、第５繊維強化樹脂層２５についての樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けが完了すると、回転駆動装置１３４によるライナー１０の回転を停止して樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを停止する（工程Ｓ２６０）。この際、制御部１５０は、作業者による、或いは切断装置による樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの切断処理と繊維束末端の固定処理、並びにタンク取り外し・取り付け処理を待機し、これら処理の後は、新たな高圧水素タンク３０の製造、即ち新たなライナー１０への樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの巻き付けを行う。なお、第５繊維強化樹脂層２５の形成後から樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの切断・固定がなされるまでの間において、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが受ける張力を、４０〜１００Ｎの範囲で高めの張力（例えば、７０〜１００Ｎ）に調整するようにしてもよい。
【００４６】
ＦＷ装置１００を用いた上記の繊維強化樹脂層２０の形成に続いては、熱硬化を行い（工程Ｓ３００）、本ルーチンを終了する。熱硬化工程では、放熱ヒーターを備える熱硬化炉や、加熱コイルを用いた高周波誘電加熱式の熱硬化炉において、高圧水素タンク３０を回転させつつ加熱して、繊維強化樹脂層２０の形成に用いた上記の熱硬化樹脂（例えば、エポキシ樹脂）を熱硬化させる。そして、樹脂の熱硬化後の冷却養生を経て、ライナー１０の外周にエポキシ樹脂を含浸して熱硬化した繊維強化樹脂層２０を有する高圧水素タンク３０が得られる。
【００４７】
以上説明した本実施形態のタンク製造方法では、シリンダ部１１の両端にドーム部１２を有するライナー１０の外面に樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを巻き付けた複数層の繊維強化樹脂層２０を形成するに際し、ライナー１０の外面の側の第２繊維強化樹脂層２２を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの複数回の重なり、具体的には、３回の重なりが起きるようにシリンダ部１１に樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをフープ巻きした積層状のフープ巻層として形成する。その上で、本実施形態のタンク製造方法では、第２繊維強化樹脂層２２を構成するフープ巻層のうちの２層目以降の第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３の形成の過程では、シリンダ部１１のドーム肩部１１ｋＬおよびドーム肩部１１ｋＲの側の端部領域１１Ｔｒにおいては、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗを、端部領域１１Ｔｒ以外の領域をフープ巻きする際の張力（１８０〜２３０Ｎ）より大きな張力でフープ巻きする。図８は、第２繊維強化樹脂層２２を構成する各層のフープ巻層の形成に伴う樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの挙動を概略的に示す説明図である。
【００４８】
図示するように、既に形成済みの第１フープ巻層２２１の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、シリンダ部１１の端部領域１１Ｔｒにおいて重なる２層目以降の第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３とが形成される際に、第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３の各層における樹脂含浸カーボン繊維束Ｗから張力を受ける。この張力は、端部領域１１Ｔｒ以外の領域をフープ巻きする際の張力（１８０〜２３０Ｎ）の約２．５倍の大きな張力であることから、端部領域１１Ｔｒにおける第１フープ巻層２２１の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、繊維束の厚みが薄くなって、シリンダ部１１からドーム肩部１１ｋＬとドーム肩部１１ｋＲを越えてドーム部１２の側にドーム部１２の表面に沿うように伸びる。その上で、既に形成済みの第１フープ巻層２２１の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗは、ドーム部１２の表面に沿うように伸びた状態のまま、２層目の第２フープ巻層２２２と３層目の第３フープ巻層２２３の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗにより押し付けられ、この押し付け状態が維持される。よって、本実施形態のタンク製造方法によれば、第２繊維強化樹脂層２２を構成する第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３の形成の際の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの張力調整（増大調整）という簡便な手法で、シリンダ部１１の端部領域１１Ｔｒにおいて第１フープ巻層２２１をシリンダ部１１からドーム肩部１１ｋＬとドーム肩部１１ｋＲを越えてドーム部１２の側に形成することができる。しかも、シリンダ部１１の端部領域１１Ｔｒにおいて重なるフープ巻層の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのずれは、ドーム部１２の表面に沿うように樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが伸びた状態のまま、抑制される。
【００４９】
そして、本実施形態のタンク製造方法では、ドーム部１２の表面に沿うように樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが伸びてずれの無い第２繊維強化樹脂層２２を、これに重ねて形成した低ヘリカル巻層の第３繊維強化樹脂層２３で直接覆うと共に、第３繊維強化樹脂層２３を介在させて、第４繊維強化樹脂層２４と第５繊維強化樹脂層２５とでも覆う。よって、本実施形態のタンク製造方法によれば、高圧水素タンク３０のタンク強度を高めることができる。具体的には、本実施形態のタンク製造方法により得られた高圧水素タンク３０と、第２繊維強化樹脂層２２の第１フープ巻層２２１から第３フープ巻層２２３の各樹脂層をフープ巻きの定常張力（１８０〜２３０Ｎ）で形成した比較例の高圧水素タンク３０とについて、タンク強度（バースト強度）を調べたところ、比較例の高圧水素タンク３０では、第２繊維強化樹脂層２２における第１フープ巻層２２１の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗがドーム部１２の表面に沿うようフープ巻きされていないことから、ドーム肩部１１ｋＬと他方のドーム肩部１１ｋＲの一方、或いは両方においてバーストが発生した。これに対し、本実施形態のタンク製造方法により得られた高圧水素タンク３０では、ドーム部１２の表面に沿うように伸びた状態の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗによるドーム肩部周辺の強度向上により、バーストはシリンダ部１１の胴体部に発生し、バースト強度も比較例の高圧水素タンク３０より１割程度向上したことが判った。
【００５０】
本実施形態のタンク製造方法では、第２繊維強化樹脂層２２を構成する第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３の折り返しポイントであるドーム肩部１１ｋＲおよびドーム肩部１１ｋＬにおいて、第２フープ巻層２２２の形成のための樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻き端と第３フープ巻層２２３の形成のための樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻き端を、既に形成済みの第１フープ巻層２２１或いは第２フープ巻層２２２におけるフープ巻き端よりシリンダ部１１の中央側にズラした。よって、シリンダ部１１の端部領域１１Ｔｒにおいて重なるフープ巻層の樹脂含浸カーボン繊維束Ｗをドーム部１２の表面に沿うようにより確実に伸びた状態とできるので、ドーム肩部周辺の強度向上を図る上で有益となる。
【００５１】
本実施形態のタンク製造方法では、第２繊維強化樹脂層２２を構成する第２フープ巻層２２２と第３フープ巻層２２３を樹脂含浸カーボン繊維束Ｗのフープ巻きにて形成するに当たり、巻き付け張力の増大調整を端部領域１１Ｔｒに限って行い、端部領域１１Ｔｒ以外の領域におけるフープ巻きの際の張力については、フープ巻層である第２繊維強化樹脂層２２の巻き付け形成に適った張力を維持した。仮に、端部領域１１Ｔｒ以外の領域においても巻き付け張力を大きくすると、第２フープ巻層２２２をフープ巻き形成する際にその下層にある第１フープ巻層２２１のフープ巻層全域と、第３フープ巻層２２３をフープ巻き形成する際にその下層にある第２フープ巻層２２２のフープ巻層全域とにおいて、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの潰れを起こしてしまい、タンク強度を担保する層厚みが確保できない、と想定される。しかしながら、本実施形態のタンク製造方法では、既述したように巻き付け張力の増大調整を端部領域１１Ｔｒに限って行うので、タンク強度の確保に有益となる。
【００５２】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００５３】
既述した実施形態では、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの張力調整を、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗの送り出しを行うアイクチガイド１３２において実行したが、アイクチガイド１３２の下流側に張力調整用のローラー機構を設けてもよい。
【００５４】
既述した実施形態では、第２繊維強化樹脂層２２をフープ巻きの樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが３回重なる３層のフープ巻層としたが、４〜６層のフープ巻層としてもよい。
【００５５】
既述した実施形態では、第２繊維強化樹脂層２２をライナー１０の外面の側の複数層のフープ巻層として、端部領域１１Ｔｒにおける巻き付け張力の増大調整を行ったが、複数層のフープ巻層である第４繊維強化樹脂層２４は、第５繊維強化樹脂層２５よりライナー１０の外面の側に位置して、第５繊維強化樹脂層２５により被覆される。よって、第４繊維強化樹脂層２４についても、この樹脂層を構成する各層のフープ巻層の形成の際に、端部領域１１Ｔｒにおいて巻き付け張力の増大調整を行ってもよい。
【００５６】
既述した実施形態では、端部領域１１Ｔｒにおいて巻き付け張力の増大調整を行う第２繊維強化樹脂層２２を、第１繊維強化樹脂層２１に重ねてフープ巻き形成したが、樹脂含浸カーボン繊維束Ｗが複数回重なる層状のフープ巻層をライナー１０の外面に直に形成してもよい。つまり、第１繊維強化樹脂層２１を省略して第２繊維強化樹脂層２２をライナー１０の外面に直に形成し、繊維強化樹脂層２０を第２繊維強化樹脂層２２〜第５繊維強化樹脂層２５の４層の繊維強化樹脂層としてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０…ライナー、１１…シリンダ部、１１Ｔｒ…端部領域、１１ｋＬ…ドーム肩部、１１ｋＲ…ドーム肩部、１２…ドーム部、１４…口金、２０…繊維強化樹脂層、２１…第１繊維強化樹脂層、２２…第２繊維強化樹脂層、２３…第３繊維強化樹脂層、２４…第４繊維強化樹脂層、２５…第５繊維強化樹脂層、３０…高圧水素タンク、１００…ＦＷ装置、１１０…クリールスタンド、１１２…ボビン、１２０…経路部、１３０…巻取部、１３２…アイクチガイド、１３４…回転駆動装置、１４０…固定ローラー、１４２…張力調整部、１４４…可動ローラー、１５０…制御部、２２１…第１フープ巻層、２２２…第２フープ巻層、２２３…第３フープ巻層、ＣＸ…ライナー軸心、Ｗ…樹脂含浸カーボン繊維束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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