(57)【要約】【課題】プロテクター等の部材を高圧ガスタンクのドーム部に装着する際の装着手順の簡便化や装着位置の精度向上を図る。【解決手段】プロテクター位置決め治具３００は、タンク金具１４の基準孔１５に基準凸部３０１を嵌合させて、ドーム部２４に位置決め装着される。プロテクター位置決め治具３００は、ドーム部２４の頂上に対して位置決めされた基準凸部３０１と、ドーム部プロテクター４０の貫通孔４２に嵌合する嵌合部３０６との位置関係を支持部３０４にて固定する。そして、ドーム部プロテクター４０は、その有する貫通孔４２に嵌合部３０６が嵌合することで、ドーム部２４の頂上に対して位置決めされる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有する高圧ガスタンクの製造方法であって、
貫通孔を備え該貫通孔の周囲から前記ドーム部の形状に倣って延びて前記ドーム部を覆うドーム部包囲部材の前記ドーム部に対する位置決めに用いる包囲部材位置決め治具を、前記ドーム部に位置決め装着する工程（１）と、
前記包囲部材位置決め治具により、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部に対して位置決めする工程（２）とを備え、
前記工程（１）では、
前記ドーム部の頂上に対して位置決めされる位置基準部と、前記ドーム部包囲部材の前記貫通孔に嵌合する嵌合部と、該嵌合部を前記位置基準部に連結する連結部とを備えた前記包囲部材位置決め治具を、前記位置基準部にて前記ドーム部の頂上に対して位置決め装着し、
前記工程（２）では、
前記包囲部材位置決め治具の前記嵌合部を前記ドーム部包囲部材の前記貫通孔に嵌合させて、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部に対して位置決めする
高圧ガスタンクの製造方法。
【請求項２】
前記工程（２）で前記包囲部材位置決め治具により位置決め済みの前記ドーム部包囲部材を、前記ドーム部の側に押圧して前記ドーム部に装着する工程（３）を備える請求項１に記載の高圧ガスタンクの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の高圧ガスタンクの製造方法であって、
前記工程（３）では、前記包囲部材位置決め治具により位置決め済みの前記ドーム部包囲部材を、ドーム部装着治具を用いて前記ドーム部に押圧して装着し、
前記ドーム部装着治具は、
前記包囲部材位置決め治具の前記位置基準部に対して位置決めされる治具位置基準部と、該治具位置基準部から前記包囲部材位置決め治具の前記嵌合部の外側まで延びて前記ドーム部と対向するドーム部対向部と、該ドーム部対向部の端部から前記ドーム部の側に向けて延びる延在端部とを備え、前記治具位置基準部が前記包囲部材位置決め治具の前記位置基準部に対して位置決めされた状態で前記ドーム部の側に移動して、前記延在端部にて、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する
高圧ガスタンクの製造方法。
【請求項４】
前記延在端部は、前記治具位置基準部を中心に当ピッチで前記ドーム部対向部の端部の複数箇所から前記ドーム部の側に向けて延びる請求項３に記載の高圧ガスタンクの製造方法。
【請求項５】
前記延在端部は、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際に前記ドーム部包囲部材と接触する接触面を、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際の押圧狙いポイントが高圧ガスタンク種類ごとに異なる前記ドーム部包囲部材を各ドーム部包囲部材ごとの前記押圧狙いポイントで接触して押圧できる曲率で湾曲した湾曲面として備える請求項３または請求項４に記載の高圧ガスタンク。
【請求項６】
前記延在端部は、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際に前記ドーム部包囲部材と接触する接触面を、高圧ガスタンク種類ごとに異なる前記ドーム部包囲部材がタンク中心軸に対して同一の角度で傾斜して有する外周傾斜壁に合致した傾斜面となるようにして備える請求項３または請求項４に記載の高圧ガスタンク。
【請求項７】
前記工程（１）では、円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有するライナーの外周に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維の巻回を経て繊維強化樹脂層が形成済みの高圧ガスタンクの状態で、前記包囲部材位置決め治具を前記位置基準部にて前記ドーム部の頂上に対して位置決め装着する請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の高圧ガスタンクの製造方法。
【請求項８】
円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有する高圧ガスタンクに、貫通孔を備え該貫通孔の周囲から前記ドーム部の形状に倣って延びて前記ドーム部を覆うプロテクターを装着するプロテクター装着治具であって、
前記ドーム部の頂上に対して位置決めされる位置基準部と、
前記プロテクターの前記貫通孔に嵌合する嵌合部と、
該嵌合部を前記位置基準部に連結する連結部とを備える
プロテクター装着治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガスタンクの製造方法とプロテクター装着治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年になり、燃料ガスの燃焼エネルギーや、燃料ガスの電気化学反応によって発電された電気エネルギーによって駆動する車両が開発されており、高圧ガスタンクには、天然ガスや水素等の燃料ガスが貯蔵され、車両に搭載される場合がある。高圧ガスタンクの車両搭載に当たっては、軽量化のみならず、車載の際、或いはタンク取扱の際等におけるタンク落下を想定し、タンク強度の確保も不可欠である。そして、高圧ガスタンクは、タンク両端に球面形状のドーム部を備え、タンク落下の際には、このドーム部に衝撃が加わり勝ちとなる。このため、タンク軽量化を図った上でドーム部における衝撃緩和を図るため、ドーム部パッドをドーム部に装着する手法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２０４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の衝撃緩和手法では、ドーム部パッドの装着に当たり、スリット付の形態としてドーム部に装着することが提案されているものの、装着手順の簡便化や装着効率の向上、或いは装着位置の一律化が要請されるに到った。また、ドーム部パッドは、その内表面でドーム部の外表面に接合するので、ドーム部外表面に亘ってできるだけ均等にドーム部パッドを押圧して装着を図ることも要請されている。この他、高圧ガスタンクのドーム部への部材装着を伴う製造過程での低コスト化を可能とすることも要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した課題の少なくとも一部を達成するために、本発明は、以下の形態として実施することができる。
【０００６】
〈１〉本発明の一形態によれば、高圧ガスタンクの製造方法が提供される。この高圧ガスタンクの製造方法は、円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有する高圧ガスタンクの製造方法であって、貫通孔を備え該貫通孔の周囲から前記ドーム部の形状に倣って延びて前記ドーム部を覆うドーム部包囲部材の前記ドーム部に対する位置決めに用いる包囲部材位置決め治具を、前記ドーム部に位置決め装着する工程（１）と、前記包囲部材位置決め治具により、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部に対して位置決めする工程（２）とを備える。前記工程（１）では、前記ドーム部の頂上に対して位置決めされる位置基準部と、前記ドーム部包囲部材の前記貫通孔に嵌合する嵌合部と、該嵌合部を前記位置基準部に連結する連結部とを備えた前記包囲部材位置決め治具を、前記位置基準部にて前記ドーム部の頂上に対して位置決め装着し、前記工程（２）では、前記包囲部材位置決め治具の前記嵌合部を前記ドーム部包囲部材の前記貫通孔に嵌合させて、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部に対して位置決めする。上記形態の高圧ガスタンクの製造方法では、ドーム部包囲部材のドーム部に対する位置決めに用いる包囲部材位置決め治具を用いるに当たり、当該治具の嵌合部を連結部により位置基準部に連結して嵌合部と位置基準部の位置関係を固定するので、この位置基準部を介して、包囲部材位置決め治具の嵌合部とこれが嵌合する貫通孔を有するドーム部包囲部材とをドーム部の頂上に対して位置決めできる。よって、上記形態の高圧ガスタンクの製造方法によれば、ドーム部包囲部材の装着位置の一律化を図ることができる。また、ドーム部へのドーム部包囲部材の装着に当たり、ドーム部包囲部材をその有する貫通孔に包囲部材位置決め治具の嵌合部が嵌合すればよい。このため、ドーム部包囲部材の位置決めや装着の際の手順が簡便となると共に、装着効率も高まる。
【０００７】
〈２〉上記した形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記工程（２）で前記包囲部材位置決め治具により位置決め済みの前記ドーム部包囲部材を、前記ドーム部の側に押圧して前記ドーム部に装着する工程（３）を備えるようにできる。こうすれば、ドーム部包囲部材をドーム部の頂上に位置決めした上で、装着できる。この場合、包囲部材位置決め治具によるドーム部包囲部材の位置決めに先立って、ドーム部の外表面またはドーム部包囲部材の内表面の少なくとも一方に接着剤を塗布すれば、ドーム部包囲部材の位置決め装着の後に、高圧ガスタンクのドーム部にドーム部包囲部材を接着固定できる。
【０００８】
〈３〉上記形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記工程（３）では、前記包囲部材位置決め治具により位置決め済みの前記ドーム部包囲部材を、ドーム部装着治具を用いて前記ドーム部に装着し、前記ドーム部装着治具は、前記包囲部材位置決め治具の前記位置基準部に対して位置決めされる治具位置基準部と、該治具位置基準部から前記包囲部材位置決め治具の前記嵌合部の外側まで延びて前記ドーム部と対向するドーム部対向部と、該ドーム部対向部の端部から前記ドーム部の側に向けて延びる延在端部とを備え、前記治具位置基準部が前記包囲部材位置決め治具の前記位置基準部に対して位置決めされた状態で前記ドーム部の側に移動して、前記延在端部にて、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧するようにできる。こうすれば、治具位置基準部を介して包囲部材位置決め治具の位置基準部に対して位置決め済みのドーム部装着治具をドーム部の側に移動することで、ドーム部包囲部材をドーム部装着治具の延在端部にてドーム部の側に押圧して装着できる。
【０００９】
〈４〉上記形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記延在端部は、前記治具位置基準部を中心に当ピッチで前記ドーム部対向部の端部の複数箇所から前記ドーム部の側に向けて延びるようにできる。こうすれば、治具位置基準部を中心に当ピッチの複数の延在端部によりドーム部包囲部材をドーム部の側に押圧できる。よって、この形態の高圧ガスタンクの製造方法によれば、ドーム部包囲部材をドーム部の側に、より確実に、且つ、均等に押圧できるので、ドーム部にドーム部包囲部材を高い密着性を持って装着できる。このため、接着剤による接着の信頼性も高まると共に、接着強度の向上を図ることができる。
【００１０】
〈５〉上記したいずれかの形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記延在端部は、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際に前記ドーム部包囲部材と接触する接触面を、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際の押圧狙いポイントが高圧ガスタンク種類ごとに異なる前記ドーム部包囲部材を各ドーム部包囲部材ごとの前記押圧狙いポイントで接触して押圧できる曲率で湾曲した湾曲面として備えるようにできる。こうすれば、高圧ガスタンク種類ごとに異なるドーム部包囲部材を該当する高圧ガスタンクのドーム部に装着するに当たり、それぞれのドーム部包囲部材を押圧狙いポイントで押圧してドーム部に装着できる。よって、高圧ガスタンクの種類が相違しても、共通のドーム部装着治具にてドーム部包囲部材をドーム部に装着できるので、低コスト化が可能であるほか、治具交換の手間も省略できる。
【００１１】
〈６〉上記したいずれかの形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記延在端部は、前記ドーム部包囲部材を前記ドーム部の側に押圧する際に前記ドーム部包囲部材と接触する接触面を、高圧ガスタンク種類ごとに異なる前記ドーム部包囲部材がタンク中心軸に対して同一の角度で傾斜して有する外周傾斜壁に合致した傾斜面となるようにして備えるようにできる。こうすれば、高圧ガスタンク種類ごとに異なるドーム部包囲部材を該当する高圧ガスタンクのドーム部に装着するに当たり、それぞれのドーム部包囲部材は、その有する外周傾斜壁に合致した延在端部の傾斜面で押圧されて、ドーム部に装着される。よって、高圧ガスタンクの種類が相違しても、共通のドーム部装着治具にてドーム部包囲部材をドーム部に装着できるので、低コスト化が可能であるほか、治具交換の手間も省略できる。
【００１２】
〈７〉上記したいずれかの形態の高圧ガスタンクの製造方法において、前記工程（１）では、円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有するライナーの外周に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維の巻回を経て繊維強化樹脂層が形成済みの高圧ガスタンクの状態で、前記包囲部材位置決め治具を前記位置基準部にて前記ドーム部の頂上に対して位置決め装着するようにできる。こうすれば、熱硬化性樹脂を含浸した繊維の巻回を経て繊維強化樹脂層が形成された既存の高圧ガスタンクおよび新規作成の高圧ガスタンクに、ドーム部包囲部材を位置決め装着でき、汎用性が高まる。
【００１３】
〈８〉本発明の他の形態によれば、プロテクター装着治具が提供される。このプロテクター装着治具は、円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有する高圧ガスタンクに、貫通孔を備え該貫通孔の周囲から前記ドーム部の形状に倣って延びて前記ドーム部を覆うプロテクターを装着するプロテクター装着治具であって、前記ドーム部の頂上に対して位置決めされる位置基準部と、前記プロテクターの前記貫通孔に嵌合する嵌合部と、該嵌合部を前記位置基準部に連結する連結部とを備える。上記形態のプロテクター装着治具では、嵌合部を連結部により位置基準部に連結して嵌合部と位置基準部の位置関係を固定するので、この位置基準部を介して、プロテクター装着治具の嵌合部とこれが嵌合する貫通孔を有するプロテクターとをドーム部の頂上に対して位置決めできる。よって、上記形態のプロテクター装着治具によれば、プロテクターの装着位置の一律化を図ることができる。また、ドーム部へのプロテクターの装着に当たり、プロテクターをその有する貫通孔にプロテクター装着治具の嵌合部が嵌合するようにすればよいので、装着手順が簡便となると共に、装着効率も高まる。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、高圧ガスタンクへのドーム部包囲部材の装着方法や装着装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態としての高圧ガスタンク１０の構成を概略的に半断面視して示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態としてのタンク製造手法における手順を説明する説明図である。
【図３】タンク製造手順の内容を概略的に示す説明図である。
【図４】ドーム部プロテクター４０の装着に用いるプロテクター位置決め治具３００の概略構成をドーム部プロテクター４０の装着の様子と合わせて説明する説明図である。
【図５】プロテクター位置決め治具３００を図４の矢印５の方向から見た概略斜視図である。
【図６】プロテクター位置決め治具３００を図４の矢印６の方向から平面視した概略平面図である。
【図７】タンク軸方向についてのプロテクター位置の測定の様子を示す説明図である。
【図８】プロテクター位置の測定結果を示す説明図である。
【図９】他の実施形態としてのプロテクター装着装置１００の全体構成を高圧ガスタンク１０と関係付けて概略的に示す説明図である。
【図１０】図９における１０−１０線側から見た機器構成を概略的に示す説明図である。
【図１１】他の実施形態としてのプロテクター位置決め治具３００Ａの概略構成をドーム部プロテクター４０の装着の様子と合わせて説明する説明図である。
【図１２】プロテクター位置決め治具３００Ａを図１１の矢印１０の方向から見た概略斜視図である。
【図１３】傾斜面のプロテクター押圧面１１４ｓを有する押圧ヘッド１１４によるドーム部プロテクター４０の押圧装着の様子を示す説明図である。
【図１４】曲面のプロテクター押圧面１１４ｓを有する押圧ヘッド１１４ａによるドーム部プロテクター４０の押圧装着の様子を示す説明図である。
【図１５】センタープラグ３０２ｂの挿入案内の様子を模式的に示す説明図である。
【図１６】湾曲したプロテクター押圧面１１４ｓを有する実施形態としての押圧ヘッド１１４ａを示す説明図である。
【図１７】傾斜面のプロテクター押圧面１１４ｓであっても押圧ヘッドの共通化を図る実施形態の押圧ヘッド１１４を示す説明図である。
【図１８】ドーム部プロテクター４０の装着姿勢についての対処を図る実施形態のプロテクター位置決め治具３００Ｂを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。図１は本発明の実施形態としての高圧ガスタンク１０の構成を概略的に半断面視して示す説明図である。
【００１７】
図示するように、高圧ガスタンク１０は、樹脂製ライナー２０と、繊維強化樹脂層３０と、タンク両端側のドーム部プロテクター４０を備える。樹脂製ライナー２０は、タンク長手方向の中央で２分割されたライナーパーツをナイロン系樹脂等の適宜な樹脂にて型成型し、その型成型品のライナーパーツを接合して形成され、円筒状のシリンダー部２２の両側に球面形状のドーム部２４を接合して備える。この樹脂製ライナー２０は、ドーム部２４の頂上箇所に金属製のタンク金具１２、１４を備える。タンク金具１２は、タンク内と繋がった貫通孔を備え、その入口を位置決め用の基準孔１５とする。タンク金具１４は、有底状の基準孔１５を備える。そして、この両タンク金具が有する基準孔１５は、後述のプロテクター装着や後述の繊維巻回の際の回転軸挿入に用いられる。
【００１８】
繊維強化樹脂層３０は、熱硬化性樹脂を含浸した繊維強化樹脂層をフィラメントワインディング法（以下、ＦＷ法）によりライナー外周に巻回させることで形成され、樹脂製ライナー２０における円筒状のシリンダー部２２の外周範囲に亘るフープ巻きによる繊維巻回と、ドーム部２４の外周範囲に亘る低角度・高角度のヘリカル巻きによる繊維巻回を経て形成される。こうした繊維強化樹脂層３０の形成には、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが一般的であるが、ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、ＦＷ法によりライナー外周に巻回させる補強用の繊維（スライバー繊維）としては、ガラス繊維やカーボン繊維、アラミド繊維等が用いられる他、複数種類（例えば、ガラス繊維とカーボン繊維）のＦＷ法による巻回を順次行うことで、繊維強化樹脂層３０を異なる繊維からなる樹脂層を積層させて形成することもできる。本実施形態では、繊維強化樹脂層３０をカーボン繊維により形成した。
【００１９】
ドーム部プロテクター４０は、円形形状の貫通孔４２を備え、当該貫通孔の周囲から球面形状のドーム部２４の形状に倣って延びて、ドーム部２４をその外側から覆う。ドーム部プロテクター４０は、樹脂製ライナー２０に繊維強化樹脂層３０がＦＷ法にて形成済みの高圧ガスタンク１０のドーム部２４に装着され、その後、接着剤にてドーム部２４に接着される。タンク金具１２の側のドーム部プロテクター４０と、タンク金具１４の側のドーム部プロテクター４０とは、上記の形状に予め賦形された同一形状の発泡樹脂成型品であり、ドーム部２４に加わる衝撃の緩和に寄与する。タンク金具１２は図示しないバルブが接続され当該バルブは緊急時のガス放出機能を備えるのに対し、タンク金具１４では、こういった対処がない。よって、本実施形態では、ドーム部プロテクター４０の表層に膨張黒鉛層を設けた。膨張黒鉛は、黒鉛層間に吸熱によりガス化を起こす化合物を有することから、膨張黒鉛層により、タンク金具１４の側のドーム部プロテクター４０を、耐火性を備えるプロテクターとした。なお、ドーム部プロテクター４０は、発泡樹脂の成型品の他、ウレタン、シリコーン等の合成ゴムのゴム成型品としてもよい。なお、ドーム部プロテクター４０を、後述するＦＷ法での熱硬化性樹脂の硬化に際してドーム部２４に接着するようにしてもよく、この場合は、ＦＷ法で用いる熱硬化性樹脂との接着性も考慮して、プロテクター材料を選定することが好適である。
【００２０】
次に、他の実施形態としての高圧ガスタンク１０の製造手法について説明する。図２は他の実施形態としてのタンク製造手法における手順を説明する説明図、図３はタンク製造手順の内容を概略的に示す説明図である。
【００２１】
図２に示すように、まず、高圧ガスタンク１０を製造する（ステップＳ１００）。具体的には、図３に示すように、ＦＷ法による繊維巻回を実施して、樹脂製ライナー２０の外周に繊維強化樹脂層３０を形成する（図３（Ａ）参照）。つまり、タンク両側のタンク金具１２とタンク金具１４を図示しないＦＷ装置の回転軸に係合させ、樹脂製ライナー２０をタンク中心軸ＡＸの回りに回転するよう軸支する。そして、樹脂製ライナー２０をタンク中心軸ＡＸの回りに回転させながら、ＦＷ法による繊維巻回を行う。このＦＷ法では、カーボン繊維３１を巻き取ったリール３５から当該繊維を送り出す際にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をカーボン繊維３１に予め含浸させ、その上で、リール３５をタンク軸方向に移動させるリール移動と上記したライナー回転とを行い、カーボン繊維３１をリール３５から送り出しつつライナー外周に巻回する。本実施形態では、まず、リール移動速度とライナー回転速度とを調整することで、シリンダー部２２の外周範囲に亘ってＦＷ法によりフープ巻きによる繊維巻回を繰り返し実行する。この場合の上記した速度調整は、シリンダー部２２のタンク中心軸ＡＸと巻き付け繊維のなす角度がほぼ垂直な巻き角度となるよう、調整される。なお、上記した「巻き角度」は、カーボン繊維３１の巻き付け方向（リール３５の移動方向）に対するカーボン繊維３１の繊維方向の角度を意味する。
【００２２】
次いで、改めてリール移動速度とライナー回転速度とを調整することで、シリンダー部２２の両端のドーム部２４にカーボン繊維３１を掛け渡すようＦＷ法により高角度・低角度のヘリカル巻きによる繊維巻回を繰り返し実行する。この場合にあっても、ヘリカル巻きの巻き角度が一定となるよう調整され、カーボン繊維３１は、ドーム部２４の外表において、巻き付け方向を折り返して螺旋状に巻き付けられる。これにより、繊維強化樹脂層３０が樹脂製ライナー２０の外周に形成される（図３（Ｂ）参照）。繊維強化樹脂層３０の形成後には、ＦＷ法実施済み樹脂製ライナー２０を、ヒーター加熱式或いは高周波発熱式の熱乾燥機にセットして養生に付す。養生が済むと、プロテクター未装着の高圧ガスタンク１０が得られる。こうして得られた高圧ガスタンク１０は、ドーム部プロテクター４０を備えない既存の高圧ガスタンクであることから、ＦＷ法を経た高圧ガスタンク１０の製造に代え、市販等されている高圧ガスタンク１０に対して、以下のプロテクター装着手順を行うようにしてもよい。
【００２３】
次に、繊維強化樹脂層３０を形成済みの高圧ガスタンク１０にドーム部プロテクター４０を装着する（図２：ステップＳ１１０、図３（Ｃ）参照）。ドーム部プロテクター４０の装着に当たっては、ドーム部２４の外表面２４ｓまたはドーム部プロテクター４０の内表面４０ｓの少なくとも一方に接着剤Ｓをスプレー塗布機器などで塗布した上で、プロテクター位置決め治具３００を用いる。図４はドーム部プロテクター４０の装着に用いるプロテクター位置決め治具３００の概略構成をドーム部プロテクター４０の装着の様子と合わせて説明する説明図、図５はプロテクター位置決め治具３００を図４の矢印５の方向から見た概略斜視図、図６はプロテクター位置決め治具３００を図４の矢印６の方向から平面視した概略平面図である。
【００２４】
図示するように、プロテクター位置決め治具３００は、基準凸部３０１と、コア部３０２と、支持部３０４と、嵌合部３０６とを備える。基準凸部３０１は、コア部３０２の一端面から突出し、タンク金具１２およびタンク金具１４が有する基準孔１５に嵌合する径の凸部とされている。タンク金具１２およびタンク金具１４は、ドーム部２４の頂上に配設されていることから、基準凸部３０１は、基準孔１５への嵌合により、ドーム部２４の頂上に対して位置決めされ、プロテクター位置決め治具３００の上記各部材についても、これをドーム部２４の頂上に対して位置決めする。嵌合部３０６は、コア部３０２から広がった円盤状の支持部３０４の外縁から基準凸部３０１の側に突出して、当ピッチで配設されている。また、この嵌合部３０６は、図５や図６から明らかなように、その外周壁を円弧状としており、その円弧の径は、ドーム部プロテクター４０が有する貫通孔４２に嵌合するようにされている。支持部３０４は、その外縁から当ピッチで突出した嵌合部３０６を基準凸部３０１に連結し、支持部３０４と基準凸部３０１の位置関係を固定する。上記構成のプロテクター位置決め治具３００を、基準凸部３０１と支持部３０４と嵌合部３０６とを一体に備える樹脂一体成形品または軽金属の一体成形品としてもよい。このようにプロテクター位置決め治具３００を一体成形品とするに当たり、コア部３０２についても、支持部３０４の中央部位を占めるよう、支持部３０４と一体としてもよい。また、支持部３０４の上面に、把手等を設けて、取扱性を高めるようにしてもよい。
【００２５】
上記のプロテクター位置決め治具３００を用いてドーム部プロテクター４０をドーム部２４に装着するには、まず、プロテクター位置決め治具３００の基準凸部３０１を、タンク金具１２とタンク金具１４の基準孔１５に嵌合させ、嵌合部３０６の先端をドーム部２４の表面に当接させる。これにより、ドーム部プロテクター４０のドーム部２４への位置決めに用いるプロテクター位置決め治具３００は、ドーム部２４に位置決め装着される。位置決め装着後のプロテクター位置決め治具３００の様子は、図４と図６に示されており、プロテクター位置決め治具３００は、嵌合部３０６を、上記両タンク金具の基準孔１５、即ちドーム部２４の頂上を中心として等ピッチで並べ、嵌合部３０６の円弧状の外周壁は、ドーム部プロテクター４０の貫通孔４２の嵌合部を形成する。この場合、嵌合部３０６の外周壁がなす円弧の径は、貫通孔４２の径より大きくされ、そのクリアランスは、ドーム部プロテクター装着位置の要求精度に応じて定めればよく、要求精度が高ければ、クリアランスを小さくすればよい。要求精度が低ければ、クリアランスを大きくして、ドーム部プロテクター４０の貫通孔４２への嵌合部３０６の嵌合作業の簡便化を図ることができる。
【００２６】
こうしてプロテクター位置決め治具３００がドーム部２４に位置決め装着されると、接着剤Ｓの塗布済みのドーム部プロテクター４０を、図４に示すように、プロテクター位置決め治具３００に、その外側からセットする。この際、ドーム部プロテクター４０は、その有する貫通孔４２に嵌合部３０６が嵌合するようにしてセットされ、内表面４０ｓが外表面２４ｓに接合するまで押圧される。そして、ドーム部プロテクター４０は、貫通孔４２への嵌合部３０６の嵌合により、ドーム部２４に対して位置決め装着され、接着剤Ｓの乾燥を経て、ドーム部２４に接着される。これにより、ドーム部プロテクター４０でドーム部２４を覆った高圧ガスタンク１０が得られる。
【００２７】
上記したプロテクター装着手順は、ドーム部プロテクター４０を繊維強化樹脂層３０が形成済みの高圧ガスタンク１０に装着する場合のものであるが、ドーム部プロテクター４０を、ＦＷ法での熱硬化性樹脂の硬化に際してドーム部２４に接着する場合には、次のようにすればよい。つまり、繊維強化樹脂層３０の形成に続いて樹脂硬化を図る前に、既述したようにプロテクター位置決め治具３００のドーム部２４への位置決め装着と、これに続く、プロテクター位置決め治具３００の嵌合部３０６へのドーム部プロテクター４０の位置決め装着とを行う。そして、ドーム部プロテクター４０がドーム部２４に装着済みの状態で、熱硬化性樹脂を硬化させる。こうすると、繊維強化樹脂層３０の樹脂が硬化する過程でドーム部プロテクター４０をドーム部２４に接着して、ドーム部プロテクター４０でドーム部２４を覆った高圧ガスタンク１０が得られる。この場合には、接着剤Ｓの塗布は不要となる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いてドーム部プロテクター４０を高圧ガスタンク１０に装着するタンク製造手法では、ドーム部２４に対して位置決め済みのプロテクター位置決め治具３００の基準凸部３０１を介して、プロテクター位置決め治具３００の嵌合部３０６と、これが嵌合する貫通孔４２を有するドーム部プロテクター４０とをドーム部２４の頂上に対して位置決めする。よって、本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法によれば、ドーム部プロテクター４０の装着位置の一律化を図ることができる。具体的に説明すると、図６に示すように、貫通孔４２への嵌合部３０６の嵌合に伴う両者のクリアランス、即ち貫通孔４２の径と嵌合部３０６の外周壁円弧径との差分しか、ドーム部プロテクター４０をタンク半径方向にズレないようにできる。また、半径方向での位置精度向上と相まって、タンク軸方向についても、プロテクター位置精度を高めることができる。図７はタンク軸方向についてのプロテクター位置の測定の様子を示す説明図、図８はプロテクター位置の測定結果を示す説明図である。
【００２９】
図７に示すように、タンク軸方向におけるプロテクター位置精度の指標として、タンク金具１４のタンク外端面からドーム部プロテクター４０の最上部までの離間距離Ｄｍを採用し、この離間距離Ｄｍを、本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いた製造手法で得られた高圧ガスタンク１０と、既存製造手法で得られた高圧ガスタンクとで、デプスゲージを用いて個別に測定した。図７のグラフは、バルブ側のタンク金具１２（図１参照）とタンクエンド側のタンク金具１４とで測定した離間距離Ｄｍを、Ｖ側とＥ側に分けて示している。このグラフから判るように、本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いた製造手法によれば、ドーム部プロテクター４０の組付け位置として要求される精度を大きく上回る位置精度を確保できると共に、そのバラツキも各段に小さくできる。
【００３０】
本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法では、ドーム部２４へのドーム部プロテクター４０の装着に当たり、ドーム部プロテクター４０をその有する貫通孔４２にプロテクター位置決め治具３００の嵌合部３０６が嵌合すればよい。よって、ドーム部プロテクター４０の装着手順が簡便となると共に、装着効率も高まる。この他、本実施形態では、プロテクター位置決め治具３００によるドーム部プロテクター４０の位置決め装着に先立って、ドーム部プロテクター４０の内表面４０ｓまたはドーム部２４の外表面２４ｓの少なくとも一方に接着剤Ｓを塗布するので、ドーム部プロテクター４０の位置決め装着の後に、高圧ガスタンク１０のドーム部２４にドーム部プロテクター４０を接着固定できる。
【００３１】
本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法では、ドーム部プロテクター４０の貫通孔４２を円形の貫通孔とするので、貫通孔４２には嵌合部３０６を簡便に嵌合でき、その分、高い実効性でプロテクター装着手順の簡便化や装着効率の向上を図ることができる。
【００３２】
本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法では、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４に加わった衝撃の緩和に寄与するプロテクターとする。これにより、ドーム部２４における衝撃緩和を図ることができる。
【００３３】
本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法では、樹脂製ライナー２０の外周に繊維強化樹脂層３０を形成済みの高圧ガスタンク１０に対して、既述したようにドーム部プロテクター４０を高い位置精度で位置決め装着する。このため、本実施形態のプロテクター位置決め治具３００を用いたタンク製造手法によれば、既存の高圧ガスタンクおよび新規作成の高圧ガスタンク１０に、高い位置精度でドーム部プロテクター４０を装着でき、汎用性の向上と、既存タンクの衝撃緩和性確保等の機能向上を図ることができる。
【００３４】
次に、他の実施形態としてのプロテクター装着装置１００について説明する。図９は他の実施形態としてのプロテクター装着装置１００の全体構成を高圧ガスタンク１０と関係付けて概略的に示す説明図、図１０は図９における１０−１０線側から見た機器構成を概略的に示す説明図である。プロテクター装着装置１００は、高圧ガスタンク１０へのドーム部プロテクター４０の装着をシーケンシャルに行うものであり、図示するように、装置プレート１０２に、プロテクター押圧機構１１０と、タンク保持架台１２０とを備える。プロテクター押圧機構１１０は、タンク両側でのドーム部プロテクター４０の押圧を図るべく、対向して装置プレート１０２に配設される。それぞれのプロテクター押圧機構１１０は、図示しないリニアレールにて装置プレート１０２に対して図の左右方向に移動可能とされており、プロテクター装着のための高圧ガスタンク１０のセット時と、プロテクター装着後のタンク取り外し時とには、装置プレート１０２の端部側に退避する。
【００３５】
プロテクター押圧機構１１０は、前後退プレート１１２と、姿勢矯正ガイド１１３と、押圧ヘッド１１４とを備える。前後退プレート１１２は、図示しないシリンダーにて前後退可能とされている。姿勢矯正ガイド１１３は、前後退プレート１１２のタンク側プレート面に設けられ、押圧ヘッド１１４の中央に位置する。押圧ヘッド１１４は、保持脚１１５に保持されて前後退プレート１１２からタンク側に突出し、前後退プレート１１２の前進に伴って、ドーム部プロテクター４０を高圧ガスタンク１０のドーム部２４に向けて押圧する。この押圧ヘッド１１４は、図１０に示すように、前後退プレート１１２のタンク側プレート面に当ピッチで配設されている。この他、プロテクター押圧機構１１０は、姿勢矯正ガイド１１３と前後退プレート１１２とを貫通するガイド孔１１３ｋを備え、このガイド孔１１３ｋを、当ピッチで配設された押圧ヘッド１１４の中心に位置させる。これにより、押圧ヘッド１１４は、傾斜面とされたプロテクター押圧面１１４ｓをガイド孔１１３ｋの中心軸から延びるようにする。なお、ガイド孔１１３ｋの径および姿勢矯正ガイド１１３については、プロテクター装着装置１００に用いるプロテクター位置決め治具３００Ａの構成と合わせて説明する。
【００３６】
タンク保持架台１２０は、下面に設けたスライダー１２２にて、装置プレート１０２の上面をスライド可能とされ、タンク保持ローラー１２４を支持椀１２６にて保持する。タンク保持ローラー１２４は、図１０に示すように、高圧ガスタンク１０のシリンダー部２２の外周で高圧ガスタンク１０を受け止め、高圧ガスタンク１０を水平に保持する。
【００３７】
次に、プロテクター装着装置１００に用いる他の実施形態としてのプロテクター位置決め治具３００Ａについて説明する。図１１は他の実施形態としてのプロテクター位置決め治具３００Ａの概略構成をドーム部プロテクター４０の装着の様子と合わせて説明する説明図、図１２はプロテクター位置決め治具３００Ａを図１１の矢印１２の方向から見た概略斜視図である。
【００３８】
プロテクター位置決め治具３００Ａは、プロテクター位置決め治具３００と同様の基準凸部３０１と、コア部３０２と、支持部３０４と、嵌合部３０６とを備え、コア部３０２にセンタープラグ３０２ｂを有する。このセンタープラグ３０２ｂは、基準凸部３０１と同心で逆側に延び、円柱状の基部の先端を半球状とする。上記のプロテクター位置決め治具３００Ａを、基準凸部３０１とコア部３０２と支持部３０４と嵌合部３０６とセンタープラグ３０２ｂとを一体に備える樹脂一体成形品または軽金属の一体成形品としてもよい。そして、プロテクター位置決め治具３００Ａにあっても、ドーム部プロテクター４０の装着前に、高圧ガスタンク１０のドーム部２４に位置決め装着される。この際には、既述したように、基準凸部３０１はタンク金具１２とタンク金具１４の基準孔１５に嵌合され、嵌合部３０６の先端はドーム部２４の表面に当接する。プロテクター位置決め治具３００Ａは、このようにしてドーム部２４に装着済みの状態で、高圧ガスタンク１０と共にタンク保持架台１２０に保持され、プロテクター装着装置１００にセットされる。このタンクセット状態は、図９に示されており、プロテクター位置決め治具３００Ａは、その有するセンタープラグ３０２ｂを、プロテクター押圧機構１１０のガイド孔１１３ｋに対向させる。なお、図９は、ドーム部プロテクター４０の装着が完了した状態を示している。
【００３９】
次に、プロテクター位置決め治具３００Ａを用いたプロテクター装着装置１００によるプロテクター装着について説明する。まず、タンク保持架台１２０によるプロテクター装着装置１００への高圧ガスタンク１０のセットの前に、或いはセット後に、図１１に示すように、ドーム部プロテクター４０を、その有する貫通孔４２にプロテクター位置決め治具３００Ａの嵌合部３０６の一部が嵌合するように、プロテクター位置決め治具３００Ａにセットする。プロテクターセットが完了した状態では、ドーム部プロテクター４０は、図１１に示すように、貫通孔４２に嵌合部３０６の一部が嵌合したまま、ドーム部２４の頂上に対して位置決めされた状態で嵌合部３０６に保持される。ドーム部プロテクター４０のこの保持状態を、以下の装着手順の説明の便宜上、仮保持と称する。なお、プロテクターセットに先立ち、接着剤Ｓは既述したように塗布済みである。
【００４０】
タンク保持架台１２０にて高圧ガスタンク１０がプロテクター装着装置１００にセットされ、ドーム部プロテクター４０が仮保持された状態では、プロテクター押圧機構１１０は、プロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１と同心のセンタープラグ３０２ｂがガイド孔１１３ｋに嵌合することで、プロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１に対して位置決めされる。つまり、ガイド孔１１３ｋが、プロテクター位置決め治具３００Ａのセンタープラグ３０２ｂと協働して、プロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１に対する治具位置の位置決め機能を果たす。この位置決めについては、プロテクター装着手順に関連付けて後述する。また、プロテクター押圧機構１１０の前後退プレート１１２は、プロテクター位置決め治具３００Ａの嵌合部３０６の外側まで延びてドーム部２４と対向し、押圧ヘッド１１４は、前後退プレート１１２の端部からドーム部２４の側に向けて延びる。
【００４１】
プロテクター装着装置１００へのタンクセットに続いては、プロテクター押圧機構１１０により、ドーム部プロテクター４０を押圧してドーム部２４に装着する。このプロテクター装着シーケンスは、次のようになる。図１３は傾斜面のプロテクター押圧面１１４ｓを有する押圧ヘッド１１４によるドーム部プロテクター４０の押圧装着の様子を示す説明図、図１４は曲面のプロテクター押圧面１１４ｓを有する押圧ヘッド１１４ａによるドーム部プロテクター４０の押圧装着の様子を示す説明図である。図示するように、まず、前後退プレート１１２を前進させ、ガイド孔１１３ｋにプロテクター位置決め治具３００Ａのセンタープラグ３０２ｂを嵌合させる。図１５はセンタープラグ３０２ｂの挿入案内の様子を模式的に示す説明図である。
【００４２】
高圧ガスタンク１０は、繊維強化樹脂層３０の形成に伴う樹脂硬化の状況により、その外径はタンク個々で若干相違する。よって、タンク保持ローラー１２４で下支えされた高圧ガスタンク１０のタンク中心軸ＡＸに一致したセンタープラグ３０２ｂのセンターと、プロテクター押圧機構１１０のガイド孔１１３ｋのセンターとは、必ずしも一致するとは限らない。ところが、センタープラグ３０２ｂは、その先端部を半球状としているので、上記の両センターに芯ズレＣｓがあっても、前後退プレート１１２の前進により、先端部から姿勢矯正ガイド１１３のガイド孔１１３ｋに入り込む（図１５（Ａ）参照）。そして、前後退プレート１１２が更に前進すると、センタープラグ３０２ｂは、ガイド孔１１３ｋを取り囲む姿勢矯正ガイド１１３に案内されて、円形形状のプラグ基部までガイド孔１１３ｋに入り込み（図１５（Ｂ）、（Ｃ）参照）、ガイド孔１１３ｋに嵌合する。こうしてセンタープラグ３０２ｂがガイド孔１１３ｋに嵌合すると、プロテクター押圧機構１１０は、プロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１に対して位置決めされる。
【００４３】
この場合、プロテクター押圧機構１１０は、固定構造物であるのに対し、プロテクター位置決め治具３００Ａは、タンク保持架台１２０のタンク保持ローラー１２４で下支えされた高圧ガスタンク１０に装着済みであり、高圧ガスタンク１０と共にいわゆるフリーの状態にある。よって、センタープラグ３０２ｂが円形形状のプラグ基部までガイド孔１１３ｋに入り込む際には、センタープラグ３０２ｂは高圧ガスタンク１０と共に持ち上がり、センタープラグ３０２ｂのセンターとガイド孔１１３ｋのセンターとのズレＣｋは、芯ズレＣｓより小さくなる（図１５（Ｂ）参照）。そして、コア部３０２の入り込みが更に進むと、図１５（Ｃ）に示すように、センタープラグ３０２ｂとガイド孔１１３ｋとの間に、上下方向でクリアランスＣｋｂが残る。このクリアランスＣｋｂが大きいと、ガイド孔１１３ｋへのセンタープラグ３０２ｂの入り込みの際に、タンクの傾斜を招きかねないと共に、その後の押圧ヘッド１１４によるドーム部プロテクター４０の押圧にバラツキを起こしかねない。こうしたことから、本実施形態では、クリアランスＣｋｂが０．１ｍｍ以下に収まるよう、タンク保持架台１２０におけるタンク保持ローラー１２４のタンク下支え状況や、プロテクター押圧機構１１０におけるガイド孔１１３ｋのセンター位置等を規定した。
【００４４】
こうしてセンタープラグ３０２ｂがガイド孔１１３ｋに嵌合すると、図１３と図１４に示すように、押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａは、プロテクター押圧面１１４ｓを、プロテクター位置決め治具３００Ａに仮保持されたドーム部プロテクター４０の外表面に押し当てる。この状態から前後退プレート１１２が更にドーム部２４の側に前進すると、両押圧ヘッドは、プロテクター押圧面１１４ｓをドーム部プロテクター４０の外表面に押し当てた状態で、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４の側に押圧する。このプロテクター押圧は、図１０に示すように、当ピッチで配設されているそれぞれの押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａにて、均等になされる。そして、この押圧により、ドーム部プロテクター４０は、その内表面４０ｓがドーム部２４の外表面２４ｓに密着するように、ドーム部２４に装着される。これにより、ドーム部プロテクター４０でドーム部２４を覆った高圧ガスタンク１０が得られる。なお、プロテクター押圧機構１１０は、接着剤Ｓの乾燥後、次の高圧ガスタンク１０へのプロテクター装着に備えて、前後退プレート１１２を原位置まで退避させる。
【００４５】
以上説明したように、他の実施形態のプロテクター位置決め治具３００Ａをプロテクター装着装置１００に用いてドーム部プロテクター４０を高圧ガスタンク１０に装着するタンク製造手法では、まず、ドーム部２４に対して位置決め済みのプロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１を介して、プロテクター位置決め治具３００Ａの嵌合部３０６と、これが嵌合する貫通孔４２を有するドーム部プロテクター４０とをドーム部２４の頂上に対して位置決めする。その上で、基準凸部３０１と同心のプロテクター位置決め治具３００Ａのセンタープラグ３０２ｂを、プロテクター押圧機構１１０のガイド孔１１３ｋに嵌合させて、プロテクター位置決め治具３００Ａの基準凸部３０１に対してプロテクター押圧機構１１０、延いては押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａを位置決めする。次いで、基準凸部３０１に対して位置決め済みのプロテクター押圧機構１１０の前後退プレート１１２をドーム部２４の側に移動して、ドーム部プロテクター４０を押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａにてドーム部２４の側に押圧して装着できる。しかも、プロテクター押圧機構１１０のガイド孔１１３ｋへのプロテクター位置決め治具３００Ａのセンタープラグ３０２ｂの嵌合、およびその後の前後退プレート１１２の前進駆動並びに退避を、プロテクター押圧機構１１０にてシーケンシャルに実行するので、ドーム部プロテクター４０の装着手順がより簡便となると共に、装着効率もより向上する。
【００４６】
他の実施形態のプロテクター位置決め治具３００Ａをプロテクター装着装置１００に用いたタンク製造手法では、押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａを、センタープラグ３０２ｂが嵌合するガイド孔１１３ｋのセンターに対して、図１０に示すように当ピッチで配設した。そして、センタープラグ３０２ｂを中心に当ピッチの複数の押圧ヘッド１１４或いは押圧ヘッド１１４ａにより、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４の側に押圧できる。よって、この実施形態のタンク製造手法によれば、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４の側に、より確実に、且つ、均等に押圧できるので、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４に高い密着性を持って装着できる。このため、接着剤Ｓによるドーム部プロテクター４０の接着の信頼性の向上と接着強度の向上とを図ることができる。
【００４７】
次に、また別の実施形態としての押圧ヘッドについて説明する。図１６は湾曲したプロテクター押圧面１１４ｓを有する実施形態としての押圧ヘッド１１４ａを示す説明図である。この実施形態の押圧ヘッド１１４ａは、ドーム部プロテクター４０をドーム部２４の側に押圧する際の押圧ポイントが高圧ガスタンク種類ごとに異なることに対して、以下のように対処する。高圧ガスタンク１０のタンク径は、一律とは限らず、その貯留ガスの消費機器の規模等により相違する。図１６では、大径の高圧ガスタンク１０Ｂと小径の高圧ガスタンク１０Ｓとをプロテクター装着対象タンクとする様子を示しており、大小の両タンクでは、ドーム部プロテクター４０の外周面曲率が相違する。ドーム部プロテクター４０をドーム部２４に押圧する場合、押圧力がドーム部２４の椀曲面の中心に向かえば、径の大小に拘わらず、ドーム部プロテクター４０の内表面４０ｓとドーム部２４の外表面２４ｓとの密着性は高まる。
【００４８】
タンク径の大小により、押圧力がドーム部２４の椀曲面の中心に向かう方向が異なるため、プロテクター押圧面１１４ｓが傾斜面であると、その傾斜をドーム部プロテクター４０の外周壁面との接触角に調整し、その上で、接触ポイントである押圧ポイントをドーム部プロテクター４０のほぼ中央とすることが望ましい。つまり、大径の高圧ガスタンク１０Ｂと小径の高圧ガスタンク１０Ｓとに、その径に適合した大径のドーム部プロテクター４０Ｂと小径のドーム部プロテクター４０Ｓを装着する場合、ドーム部プロテクター４０Ｂについての押圧ヘッド１１４のプロテクター押圧面１１４ｓの傾斜角度線１１４ｂｋと押圧ポイント１１４ｂｐとは、ドーム部プロテクター４０Ｓについての傾斜角度線１１４ｓｋと押圧ポイント１１４ｓｐと相違する。
【００４９】
こうした知見に立ち、本実施形態の押圧ヘッド１１４ａでは、押圧ポイント１１４ｂｐを通過する傾斜角度線１１４ｂｋと押圧ポイント１１４ｓｐを通過する傾斜角度線１１４ｓｋとを、タンク軸方向およびタンク径方向での押圧ポイントのズレを考慮した曲率で結び、押圧ヘッド１１４ａのプロテクター押圧面１１４ｓを、上記のように結んで得られた曲率の湾曲面とした。この実施形態の押圧ヘッド１１４ａを有するプロテクター装着装置１００（図９参照）によれば、タンク径の相違するドーム部プロテクター４０Ｂとドーム部プロテクター４０Ｓとに既述した押圧力が作用する押圧ポイント１１４ｂｐと押圧ポイント１１４ｓｐとが相違しても、ドーム部プロテクター４０Ｂとドーム部プロテクター４０Ｓとを、それぞれの押圧ポイント１１４ｂｐ或いは押圧ポイント１１４ｓｐで接触して大小のドーム部２４Ｂ或いはドーム部２４Ｓに押圧できる。このため、図１６に示す実施形態の押圧ヘッド１１４ａを有するプロテクター装着装置１００によれば、高圧ガスタンク１０の種類がその径において相違しても、共通のプロテクター装着装置１００にてドーム部プロテクター４０をドーム部２４に装着できるので、低コスト化が可能であるほか、治具交換の手間も省略できる。
【００５０】
図１７は傾斜面のプロテクター押圧面１１４ｓであっても押圧ヘッドの共通化を図る実施形態の押圧ヘッド１１４を示す説明図である。この実施形態の押圧ヘッド１１４は、プロテクター押圧面１１４ｓをタンク中心軸ＡＸに対して所定の角度で傾斜した傾斜面とし、小径のドーム部プロテクター４０Ｓから大径のドーム部プロテクター４０Ｂとに掛けて、プロテクター押圧面１１４ｓを延在させる。その一方、小径のドーム部プロテクター４０Ｓのドーム部２４Ｓに装着されるドーム部プロテクター４０Ｓと、大径のドーム部プロテクター４０Ｂのドーム部２４Ｂに装着されるドーム部プロテクター４０Ｂとは、押圧ヘッド１１４における押圧ヘッド１１４ａの傾斜角度と合致した角度の外周傾斜面４０ｏｓを有する。つまり、この外周傾斜面４０ｏｓにあっても、タンク中心軸ＡＸに対して所定の角度で傾斜する。この実施形態の押圧ヘッド１１４では、タンク径の相違するドーム部プロテクター４０Ｂとドーム部プロテクター４０Ｓをそれぞれのドーム部２４Ｂ或いはドーム部２４Ｓに装着するに当たり、各プロテクターの外周傾斜面４０ｏｓに合致した傾斜面のプロテクター押圧面１１４ｓで大小のドーム部プロテクター４０を押圧してドーム部２４に装着できる。このため、図１７に示す実施形態の押圧ヘッド１１４を有するプロテクター装着装置１００によれば、高圧ガスタンク１０の種類がその径において相違しても、共通のプロテクター装着装置１００にてドーム部プロテクター４０をドーム部２４に装着できるので、低コスト化が可能であるほか、治具交換の手間も省略できる。また、面状押圧を図ることから、タンク径の相違するドーム部プロテクター４０Ｂとドーム部プロテクター４０Ｓとを、それぞれのドーム部２４Ｂ或いはドーム部２４Ｓに高い密着性で装着でき、接着強度の向上も可能となる。
【００５１】
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、或いは、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。
【００５２】
上記した実施形態では、ドーム部プロテクター４０を、繊維強化樹脂層３０が形成済みの高圧ガスタンク１０に装着したが、次のようにしてもよい。まず、ドーム部プロテクター４０については、円筒状のシリンダー部の両側に球面形状のドーム部を有する樹脂製ライナー２０に直接装着する。この際には、プロテクター位置決め治具３００やプロテクター位置決め治具３００Ａを、樹脂製ライナー２０のタンク金具１２およびタンク金具１４の基準孔１５に対して位置決め装着する。次いで、位置決め装着済みのプロテクター位置決め治具を用いて、ドーム部プロテクター４０をライナー自体のドーム部２４に位置決め装着する。その後、ドーム部プロテクター４０が装着済みの樹脂製ライナー２０の外周に、熱硬化性樹脂を含浸した繊維の巻回を経て繊維強化樹脂層３０を形成し、樹脂硬化を経て、高圧ガスタンク１０を得るようにしてもよい。この高圧ガスタンク１０では、ドーム部プロテクター４０についても繊維強化樹脂層３０で被覆強化される。
【００５３】
上記した実施形態では、ドーム部プロテクター４０を、円形形状の貫通孔４２を有するものとしたが、貫通孔４２を異形形状としてもよい。例えば、高圧ガスタンク１０が燃料電池搭載車両に搭載される場合には、高圧ガスタンク１０は、車両床下から搭載され、その際には、タンク上下方向においてタンク姿勢が規定される。具体的には、バルブ装着側のタンク金具１２において、車両側の配管との接続を図る都合から、タンク上方側が規定されることがある。この場合には、タンク下方側に落下等に伴う衝撃が加わり易くなるので、タンク下方側において、ドーム部プロテクター４０による衝撃緩和機能を高めることが有益となる。図１８はドーム部プロテクター４０の装着姿勢についての対処を図る実施形態のプロテクター位置決め治具３００Ｂを示す説明図である。図示するように、この実施形態では、ドーム部プロテクター４０は、貫通孔４２の一部領域を拡張したキー挿入溝４３を備え、プロテクター位置決め治具３００Ｂは、嵌合部３０６の外周壁にキー３０６ｋを有する。こうすれば、キー挿入溝４３へのキー３０６ｋの挿入により、ドーム部プロテクター４０を、タンク上下方向においても位置決めして、ドーム部２４に装着できる。
【００５４】
上記した実施形態では、プロテクター位置決め治具３００の嵌合部３０６を、円盤状の支持部３０４の外縁から基準凸部３０１の側に突出するようにしたが、これに限らない。例えば、支持部３０４をコア部３０２から放射状に延びるようにして、その先端に嵌合部３０６を基準凸部３０１の側に屈曲して延びるようにしてもよい。嵌合部３０６を筒状体として、支持部３０４の外縁に設けてもよい。この他、プロテクター位置決め治具３００の基準凸部３０１を基準孔１５に嵌合するようにしたが、プロテクター位置決め治具３００のコア部３０２に、タンク金具１２とタンク金具１４が嵌合する嵌合孔を形成するようにしてもよい。また、プロテクター位置決め治具３００Ａのセンタープラグ３０２ｂを、その先端がテーパ状とされたプラグ形状としても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１０、１０Ｂ、１０Ｓ…高圧ガスタンク
１２…タンク金具
１４…タンク金具
１５…基準孔
２０…樹脂製ライナー
２２…シリンダー部
２４、２４Ｂ、２４Ｓ…ドーム部
２４ｓ…外表面
３０…繊維強化樹脂層
３１…カーボン繊維
３５…リール
４０、４０Ｂ、４０Ｓ…ドーム部プロテクター
４０ｓ…内表面
４０ｏｓ…外周傾斜面
４２…貫通孔
４３…キー挿入溝
１００…プロテクター装着装置
１０２…装置プレート
１１０…プロテクター押圧機構
１１２…前後退プレート
１１３…姿勢矯正ガイド
１１３ｋ…ガイド孔
１１４、１１４ａ…押圧ヘッド
１１４ｓ…プロテクター押圧面
１１４ｂｋ…傾斜角度線
１１４ｂｐ…押圧ポイント
１１４ｓｋ…傾斜角度線
１１４ｓｐ…押圧ポイント
１１５…保持脚
１２０…タンク保持架台
１２２…スライダー
１２４…タンク保持ローラー
１２６…支持椀
３００、３００Ａ、３００Ｂ…プロテクター位置決め治具
３０１…基準凸部
３０２…コア部
３０２ｂ…センタープラグ
３０４…支持部
３０６…嵌合部
３０６ｋ…キー
Ｓ…接着剤
ＡＸ…タンク中心軸
Ｄｍ…離間距離
Ｃｋ…ズレ
Ｃｓ…芯ズレ
Ｃｋｂ…クリアランス
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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