(57)【要約】【課題】シートにおける繊維束の張力低下を抑制できる。【解決手段】タンクの製造方法であって、繊維束が配列されて構成されたシートを前記繊維束の長尺方向に張力をかけた状態で搬送する搬送工程と、搬送されているシートにおいて張力が低下している張力低下部位を検出する検出工程と、検出工程において張力低下部位が検出された場合に、有機溶媒を吹き付けて張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程と、搬送されたシートをライナに巻回する巻回工程と、を備える、タンクの製造方法。【選択図】図３
2018202756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの製造方法であって、
繊維束が配列されて構成されたシートを前記繊維束の長尺方向に張力をかけた状態で搬送する搬送工程と、
搬送されている前記シートにおいて張力が低下している張力低下部位を検出する検出工程と、
前記検出工程において前記張力低下部位が検出された場合に、有機溶媒を吹き付けて前記張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程と、
搬送された前記シートをライナに巻回する巻回工程と、
を備える、タンクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のタンクの製造方法であって、
前記張力回復工程における前記有機溶媒の吹き付けは、搬送されている前記シートから離れて前記シートの幅方向に沿って配置されるとともに前記シートの面に向けて前記有機溶媒を吹き付けることができる複数の吹き付け部によって行われる、タンクの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のタンクの製造方法であって、
前記張力回復工程における前記有機溶媒の吹き付けは、前記複数の吹き付け部のうち、前記シートの幅方向において前記張力低下部位の位置と対応する位置に配置された吹き付け部によって行われる、タンクの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のタンクの製造方法であって、
前記検出工程は、撮像装置により撮像された画像に写った前記シートにおける前記繊維束の配向角度に基づいて前記張力低下部位を検出する、タンクの製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のタンクの製造方法であって、
前記検出工程は、非接触の状態で張力を測定できる非接触張力計による測定結果に基づいて前記張力低下部位を検出する、タンクの製造方法。
【請求項６】
タンクの製造方法であって、
繊維束が配列されて構成されたシートを前記繊維束の長尺方向に張力をかけた状態で搬送する搬送工程と、
搬送されている前記シートにおいて張力が低下している張力低下部位を検出する検出工程と、
前記検出工程において前記張力低下部位が検出された場合に、有機溶媒を吹き付けて前記張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程と、
搬送された前記シートをマンドレルに巻回する巻回工程と、
前記マンドレルに巻回された前記シートを硬化させてシート層を形成するシート層形成工程と、
前記シート層と前記マンドレルとを分離したのち、前記シート層にライナを嵌める嵌め工程と、
を備える、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】
天然ガス自動車や燃料電池自動車などに用いられる燃料ガスを貯蔵する高圧タンクには、繊維束が配列されて構成されたシートを巻回して形成されたシート層を備えるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のタンクの製造方法では、巻回前のシートにおいてシートを構成している繊維束の一部に張力が低下している部位がある場合、タンク製造後においてシート層に所望の強度が確保されないといった問題がある。このため、巻回前のシートを構成している繊維束の一部に張力が低下している部位がある場合であっても、巻回後のタンクのシート層における繊維束の張力低下を抑制できる技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、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、繊維束が配列されて構成されたシートを前記繊維束の長尺方向に張力をかけた状態で搬送する搬送工程と、搬送されている前記シートにおいて張力が低下している張力低下部位を検出する検出工程と、前記検出工程において前記張力低下部位が検出された場合に、有機溶媒を吹き付けて前記張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程と、搬送された前記シートをライナに巻回する巻回工程と、を備える。このような形態とすれば、シートにおいて張力低下部位が検出された場合には張力回復工程により張力低下部位の張力を回復させることができる。このため、張力低下部位が回復されたシートを巻回してシート層を形成できるので、巻回後のタンクのシート層における繊維束の張力低下を抑制できる。
【０００７】
（２）上記形態において、前記張力回復工程における前記有機溶媒の吹き付けは、搬送されている前記シートから離れて前記シートの幅方向に沿って配置されるとともに前記シートの面に向けて前記有機溶媒を吹き付けることができる複数の吹き付け部によって行われてもよい。このような形態とすれば、シートの幅方向に沿って複数の吹き付け部が配置されていることから、張力低下部位への有機溶媒の吹き付けが外れることを抑制できる。
【０００８】
（３）上記形態において、前記張力回復工程における前記有機溶媒の吹き付けは、前記複数の吹き付け部のうち、前記シートの幅方向において前記張力低下部位の位置と対応する位置に配置された吹き付け部によって行われてもよい。このような形態とすれば、複数の吹き付け部のうちシートの幅方向において張力低下部位の位置と対応する位置に配置された吹き付け部に有機溶媒を吹き付けさせるため、張力低下部位とは異なる位置に有機溶媒が吹き付けられることを抑制できる。
【０００９】
（４）上記形態において、前記検出工程は、撮像装置により撮像された画像に写った前記シートにおける前記繊維束の配向角度に基づいて前記張力低下部位を検出してもよい。このような形態とすれば、シートに接触することなく検出工程を行うことができるため、シートに接触して行われる検出工程と比べて、検出工程によってシートに損傷が生じることを防止できる。
【００１０】
（５）上記形態において、前記検出工程は、非接触の状態で張力を測定できる非接触張力計による測定結果に基づいて前記張力低下部位を検出してもよい。このような形態とすれば、シートに接触することなく検出工程を行うことができるため、シートに接触して行われる検出工程と比べて、検出工程によってシートに損傷が生じることを防止できる。
【００１１】
（６）本発明の他の形態によれば、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、繊維束が配列されて構成されたシートを前記繊維束の長尺方向に張力をかけた状態で搬送する搬送工程と、搬送されている前記シートにおいて張力が低下している張力低下部位を検出する検出工程と、前記検出工程において前記張力低下部位が検出された場合に、有機溶媒を吹き付けて前記張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程と、搬送された前記シートをマンドレルに巻回する巻回工程と、前記マンドレルに巻回された前記シートを硬化させてシート層を形成するシート層形成工程と、前記シート層と前記マンドレルとを分離したのち、前記シート層にライナを嵌める嵌め工程と、を備える。このような形態とすれば、シートにおいて張力低下部位が検出された場合には張力回復工程により張力低下部位の張力を回復させることができる。このため、張力低下部位が回復されたシートを巻回してシート層を形成できるので、巻回後のタンクのシート層における繊維束の張力低下を抑制できる。
【００１２】
本発明の形態は、タンクの製造方法に限るものではなく、例えば、タンクそのもの、タンクの製造装置などの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タンクの概略構成を示す断面図である。
【図２】タンクの製造方法を示す工程図である。
【図３】シート巻回装置を示す説明図である。
【図４】シート巻回装置をＺ軸方向＋側から見た説明図である。
【図５】シート層形成工程の詳細を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
Ａ．実施形態：
Ａ１．タンクの構成
図１は、本発明の実施形態における製造方法によって製造されるタンク１０の概略構成を示す断面図である。図１には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。図１のＸＹＺ軸は、他の図のＸＹＺ軸に対応する。本実施形態におけるタンク１０には、例えば、７０ＭＰａ程度の高圧の水素ガスが貯蔵される。タンク１０は、ライナ２０と補強層３０とを備えている。
【００１５】
ライナ２０は、樹脂製の中空ライナである。ライナ２０は、例えば、ポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂によって形成されている。ライナ２０の軸線は、タンク１０の軸線ＡＸと共通する。ライナ２０は、ストレート部２１とドーム部２２，２３と口金１３，１４とを備えている。
【００１６】
ストレート部２１は、円筒形状を有している。ドーム部２２，２３は、ストレート部２１の両端に設けられており、ライナ２０の外側に向けて凸となる曲面状に形成されている。ドーム部２２，２３の頂点には、それぞれ、アルミニウムやステンレス鋼等の金属によって形成された口金１３，１４が設けられている。一方の口金１３は、貫通孔１５を有しており、タンク１０内からのガスの取り出しまたはタンク１０内へのガスの補充に用いられる。他方の口金１４は、ライナ２０の補強ないし補強層形成時におけるライナの回転のために用いられる。口金１４は省略することも可能である。
【００１７】
補強層３０は、ライナ２０の周囲を覆う層であり、ライナ２０を補強するための層である。補強層３０は、シート層３２とヘリカル層３４とを備えている。シート層３２のことを内層、ヘリカル層３４のことを外層と呼ぶこともできる。
【００１８】
シート層３２は、ライナ２０のストレート部２１の外表面に、繊維束が配列されて構成されたシートを複数回巻回させて積層することによって構成されている。本実施形態におけるシートは、一方向に配列された繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させることによって構成されたシートである。具体的には、本実施形態におけるシートは、炭素繊維から成る繊維束にエポキシ樹脂を含浸させることによって構成されたものである。シートを構成する繊維束の繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維等の強化繊維であってもよい。繊維束に含浸される樹脂は、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。本実施形態では、シート中の繊維束は、シートの巻回方向、すなわち、ストレート部２１の周方向を一方向とし、その方向に沿って伸びた繊維束が配列されている。言い換えれば、繊維束は、シートの幅方向に直交する方向に沿って伸びた状態で配列されている。このようなシート層における繊維束の配列は、繊維束をフープ巻きして得られる配列に類似する。したがって、「シート層」のことを、「フープ層」と呼ぶこともできる。タンク１０のような高圧のガスが貯蔵されるタンクの場合、一般的な繊維強化樹脂材の厚みと比べて補強層の厚みが厚いために、シート層を構成するシートの巻き数が多くなる傾向にある。よって、巻回されるシートのうちゆがんだシート上にシートが巻かれる可能性が高くなるために、ゆるみが発生しやすいというおそれがある。
【００１９】
ヘリカル層３４は、シート層３２およびドーム部２２，２３に繊維束をヘリカル巻きすることによって構成されている。ヘリカル巻きに用いられる繊維束は、炭素繊維から成る繊維束にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させることによって構成されている。
【００２０】
シート層３２の厚みとヘリカル層３４の厚みとは、それぞれ、タンク１０に求められる耐圧性能や強度に応じて適宜設定される。
【００２１】
Ａ２．タンクの製造方法
図２は、タンク１０の製造方法を示す工程図である。本実施形態の製造方法では、まず、ライナ２０にシートを巻回してシート層３２を形成するシート層形成工程が行われる（工程Ｐ１００）。シート層形成工程の詳細については、後述する。
【００２２】
シート層形成工程（工程Ｐ１００）が行われた後、ライナ２０上に繊維束をヘリカル巻きしてヘリカル層３４を形成するヘリカル層形成工程が行われる（工程Ｐ２００）。このヘリカル層形成工程では、繊維束が、タンク１０の軸線ＡＸに対して０〜３０度の巻回角度でドーム部２２，２３およびシート層３２を含む範囲に巻回される。つまり、このヘリカル層形成工程では、シート層３２上と、ライナ２０のうちのドーム部２２，２３上と、に繊維束が巻回される。
【００２３】
ヘリカル層形成工程（工程Ｐ２００）が行われた後、シート層３２およびヘリカル層３４を一体的に加熱硬化させるための熱硬化処理工程が行われる（工程Ｐ３００）。以上で説明した一連の工程により、タンク１０は完成する。
【００２４】
図３は、シート層形成工程（工程Ｐ１００）において用いられるシート巻回装置２００を示す説明図である。また、図３では、シート３２Ｐの表面の一部の領域Ｒ１およびＲ２を拡大して模式的に示している。シート３２Ｐは、ライナ２０に巻回されてシート層３２を形成するためのシートである。領域Ｒ１およびＲ２については、後述する。シート巻回装置２００は、搬送ローラ２１０と、ライナ回転部２２０と、カメラ２３０と、インジェクタ２４０と、制御部２５０とを備える。
【００２５】
搬送ローラ２１０は、シート３２Ｐを、Ｙ軸方向に張力をかけた状態でライナ回転部２２０に向かって搬送する。搬送ローラ２１０は、Ｚ軸方向に移動可能に構成され、Ｚ軸方向に移動することによってシート３２Ｐの張力を調整できる。本実施形態の製造方法では、シート３２Ｐは、シート３２Ｐを構成する繊維束が伸びた方向であるＹ軸方向を搬送方向として搬送される。繊維束が伸びた方向とは、言い換えると、繊維束の長尺方向のことである。
【００２６】
ライナ回転部２２０は、ライナ２０を支持した状態でライナ２０の軸線ＡＸを回転軸として回転させる。ライナ回転部２２０によるライナ２０の回転は、搬送ローラ２１０の回転と同期して行われる。
【００２７】
カメラ２３０は、搬送ローラ２１０とライナ回転部２２０との間において、搬送されているシート３２ＰよりＺ軸方向＋側に配されている。カメラ２３０は、搬送されているシート３２ＰのＺ軸方向＋側を向いた面を撮像する。カメラ２３０が撮像した画像のデータは、制御部２５０に送られる。本実施形態では、カメラ２３０は、ＣＣＤカメラである。カメラ２３０は、ＣＭＯＳカメラであってもよい。本実施形態では、カメラ２３０は、課題を解決するための手段における撮像装置の下位概念に相当する。
【００２８】
インジェクタ２４０は、カメラ２３０よりＹ軸方向＋側、すなわち搬送方向の下流側において、搬送されているシート３２ＰからＺ軸方向＋側に離れてシート３２Ｐの幅方向であるＸ軸方向に沿って複数配置されている。インジェクタ２４０は、シート３２ＰのＺ軸方向＋側を向いた面に向けて有機溶媒を吹き付けることができる。本実施形態では、インジェクタ２４０は、アセトンを吹き付ける。本実施形態では、インジェクタ２４０は、課題を解決するための手段における吹き付け部の下位概念に相当する。
【００２９】
図４は、シート層形成工程（工程Ｐ１００）におけるシート巻回装置２００をＺ軸方向＋側から見た説明図である。図４では、理解を容易にするため、ライナ２０と、シート３２Ｐと、ライナ回転部２２０と、インジェクタ２４０と、のみを図示している。インジェクタ２４０は、Ｘ軸方向に沿って複数配置されている。本実施形態では、インジェクタ２４０は、Ｘ軸方向に沿って５つ配置されている。
【００３０】
図３に戻り、制御部２５０は、シート巻回装置２００の各部の動作を制御する。制御部２５０は、検出部２６０を備える。検出部２６０は、張力をかけられた状態にあるシート３２Ｐのうち張力がかかっていない繊維束を、シート３２Ｐにおいて張力が低下している張力低下部位として検出する。張力低下部位とは、すなわち、シート３２Ｐのうち搬送方向に沿って伸ばされている繊維束と比べてたるんでいる繊維束のことである。
【００３１】
図５は、シート巻回装置２００がライナ２０にシートを巻回してシート層３２を形成するシート層形成工程（図２の工程Ｐ１００）の詳細を示す工程図である。シート層形成工程（工程Ｐ１００）が開始されると、搬送ローラ２１０によって張力をかけられた状態でシート３２Ｐを搬送する搬送工程が行われる（工程Ｐ１１０）。搬送ローラ２１０によって搬送されるシート３２Ｐは、ライナ回転部２２０によって回転されたライナ２０によって巻き取られる。すなわち、搬送工程（工程Ｐ１１０）は、後述する巻回工程（工程Ｐ１４０）に移行するまで継続して行われている。
【００３２】
搬送されているシート３２Ｐにおいて張力低下部位を検出する検出工程が行われる（工程Ｐ１２０）。検出工程（工程Ｐ１２０）において、張力低下部位の検出は、検出部２６０により行われる。検出部２６０は、カメラ２３０により撮像された画像に写ったシート３２Ｐにおける繊維束の配向角度に基づいて、張力低下部位を検出する。
【００３３】
より具体的には、検出部２６０は、カメラ２３０により撮像された画像を処理することによって、各繊維束の位置、各繊維束の配向角度、繊維束の密度を算出してから、以下のように張力低下部位を検出する。すなわち、検出部２６０は、シート３２Ｐが搬送される搬送方向に沿って伸びた仮想の基準線に対して、繊維束のうち予め設定された角度以上傾いて伸びた部分を有する繊維束が配置されるとともに繊維束の密度が予め設定された範囲から外れている位置を張力低下部位として検出する。本実施形態では、予め設定された角度とは、プラスマイナス３度の範囲である。
【００３４】
検出工程において張力低下部位が検出された場合（工程Ｐ１２０：ＹＥＳ）には、有機溶媒を吹き付けて張力低下部位における張力の低下を回復させる張力回復工程が行われる（工程Ｐ１３０）。具体的には、張力回復工程（工程Ｐ１３０）では、以下のような処理が行われる。
【００３５】
検出工程において張力低下部位が検出された場合（工程Ｐ１２０：ＹＥＳ）、シート３２ＰのＺ軸方向＋側を向いた面のうち張力低下部位に向けて、インジェクタ２４０から有機溶媒が吹き付けられる。本実施形態では、張力低下部位に対する有機溶媒の吹き付けは、Ｘ軸方向に沿って複数配置されたインジェクタ２４０のうち、シート３２Ｐの幅方向であるＸ軸方向において張力低下部位の位置と対応する位置に配置されたインジェクタ２４０によって行われる。言い換えれば、シート３２Ｐのうち張力低下部位におけるＸ軸方向上の位置と、同じＸ軸方向上の位置に配置されたインジェクタ２４０によって、有機溶媒の吹き付けが行われる。本実施形態では、インジェクタ２４０が１箇所の張力低下部位に吹き付ける有機溶媒の量は、０．２ｇである。尚、０．２ｇに限らず、張力低下を回復可能な任意の量としてもよい。例えば、シート３２Ｐの厚みに応じた量としてもよいし、シート３２Ｐの材質に応じた量としてもよい。
【００３６】
図３において、領域Ｒ１および領域Ｒ２における複数の実線は、シート３２Ｐを構成する繊維束の配列を示している。領域Ｒ１は、シート３２Ｐのうち張力低下部位を有する領域を示している。領域Ｒ２は、インジェクタ２４０により有機溶媒が吹き付けられた後の領域Ｒ１を示している。シート３２Ｐのうち領域Ｒ１が含まれる領域が撮像された画像より検出部２６０が張力低下部位Ｄを検出すると、インジェクタ２４０から張力低下部位Ｄに向けて有機溶媒が吹き付けられる。領域Ｒ１では、有機溶媒が吹き付けられたことにより張力低下部位Ｄにおける繊維束Ｄａが、搬送方向であるＹ軸方向に沿って伸ばされている繊維束Ｆとファンデルワールス力により凝集する。張力低下部位Ｄにおける繊維束Ｄａと繊維束Ｆとが凝集することによって繊維束同士の相互作用により張力低下部位Ｄにおける張力の低下が回復する（領域Ｒ２参照）。有機溶媒が蒸発しても、張力低下部位Ｄにおける繊維束Ｄａと繊維束Ｆとが絡み合って凝集した状態は維持されることから、ファンデルワールス力よりも強い力で凝集することとなるため、張力低下部位Ｄにおける張力が回復する。
【００３７】
尚、検出工程において張力低下部位が検出されなかった場合（工程Ｐ１２０：ＮＯ）には、張力回復工程（工程Ｐ１３０）は行われない。
【００３８】
張力回復工程（工程Ｐ１３０）が行われた後、もしくは、検出工程において張力低下部位が検出されなかった後（工程Ｐ１２０：ＮＯ）、搬送されたシート３２Ｐをライナ２０に巻回する巻回工程（工程Ｐ１４０）が行われる。張力回復工程（工程Ｐ１３０）が行われなかった場合には、巻回工程（工程Ｐ１４０）において、検出工程（工程Ｐ１２０）を経たシート３２Ｐがライナ２０に巻回される。これらの工程を経て、ライナ２０に巻回されたシート３２Ｐは、加熱硬化されることによってシート層３２を形成する。
【００３９】
以上説明した実施形態によれば、シート３２Ｐにおいて張力低下部位Ｄが検出された場合には張力回復工程（工程Ｐ１３０）により張力低下部位Ｄの張力を回復させることができる。このため、張力低下部位Ｄが回復されたシート３２Ｐを巻回してシート層３２を形成できるので、巻回後のタンク１０のシート層３２における繊維束の張力低下を抑制できる。また、説明したタンク１０の製造方法は、特にライナ２０のような樹脂製のライナにシートを直接巻き付ける際に効果的である。なぜなら、張力低下部位の発生を抑えるために巻回されるシートにかける張力を高めると、ライナがゆがんでしまうおそれがあるが、上記説明したタンク１０の製造方法によれば、ライナ２０をゆがませることなく、巻回後のタンク１０のシート層３２における繊維束の張力低下を抑制できるからである。
【００４０】
また、実施形態におけるタンク１０の製造方法では、有機溶媒の吹き付けは、Ｘ軸方向に沿って５つ配置されたインジェクタ２４０によって行われる。このため、シート３２Ｐの幅方向であるＸ軸方向に沿ってインジェクタ２４０が複数配置されていることから、張力低下部位Ｄへの有機溶媒の吹き付けが外れることを抑制できる。
【００４１】
また、実施形態におけるタンク１０の製造方法では、張力低下部位Ｄに対する有機溶媒の吹き付けは、Ｘ軸方向に沿って複数配置されたインジェクタ２４０のうち、シート３２Ｐの幅方向であるＸ軸方向において張力低下部位Ｄの位置と対応する位置に配置されたインジェクタ２４０によって行われる。このため、複数のインジェクタ２４０のうちシート３２Ｐの幅方向において張力低下部位Ｄの位置と対応する位置に配置されたインジェクタ２４０に有機溶媒を吹き付けさせるため、張力低下部位Ｄとは異なる位置に有機溶媒が吹き付けられることを抑制できる。
【００４２】
また、実施形態におけるタンク１０の製造方法では、カメラ２３０により撮像された画像に写ったシート３２Ｐにおける繊維束の配向角度に基づいて、張力低下部位Ｄを検出する。このため、シート３２Ｐに接触することなく検出工程（工程Ｐ１２０）を行うことができるため、シート３２Ｐに接触して行われる検出工程と比べて、検出工程（工程Ｐ１２０）によってシート３２Ｐに損傷が生じることを防止できる。
【００４３】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、カメラ２３０により撮像された画像に写ったシート３２Ｐにおける繊維束の配向角度に基づいて張力低下部位が検出されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、シート３２Ｐに非接触の状態でシート３２Ｐにおける張力を測定できる非接触張力計による測定結果に基づいて張力低下部位が検出されてもよい。非接触張力計としては、搬送されているシート３２Ｐに対して搬送方向と直交する方向（シート３２Ｐの面に垂直な方向）から空気を当てることにより空気圧力値の変化によって張力を測定するもの、または、搬送されているシート３２Ｐを振動させることでシート３２Ｐから発生する音の周波数を測定して張力に換算するもの等がある。また、カメラ２３０により撮像された画像に写ったシート３２Ｐにおける繊維束の配向角度と非接触張力計による測定結果とのうち両方に基づいて張力低下部位を検出した場合、繊維束の配向角度と非接触張力計による測定結果とのうち一方のみに基づいて張力低下部位を検出した場合に比べて、張力低下部位の検出精度を高めることができる。
【００４４】
Ｂ２．変形例２：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、ライナ２０に巻回されたシート３２Ｐを加熱硬化してシート層３２を形成していたが、本発明はこれに限られない。例えば、マンドレルにシート３２Ｐを巻回したのち、マンドレルに巻回されたシート３２Ｐを熱硬化させてシート層３２を形成してもよい。このような場合、シート層３２からマンドレルを分離したのち、シート層３２にライナ２０を嵌めることによって、ライナ２０の外表面にシート層３２が配される。このようなタンク１０の製造方法は、特にライナ２０のような樹脂製のライナにシートを直接巻き付ける際に効果的である。なぜなら、張力低下部位の発生を抑えるために巻回されるシートにかける張力を高めると、ライナがゆがんでしまうおそれがあるが、このようなタンク１０の製造方法によれば、ライナ２０をゆがませることなく、巻回後のタンク１０のシート層３２における繊維束の張力低下を抑制できるからである。
【００４５】
Ｂ３．変形例３：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、インジェクタ２４０は、Ｘ軸方向に沿って５つ配置されていたが、本発明はこれに限られない。インジェクタ２４０は、搬送方向であるＹ軸方向から傾いた方向に沿って複数配置されていてもよい。また、インジェクタ２４０は、Ｙ軸方向から見て互いに重ならない位置に複数配置されていてもよい。
【００４６】
Ｂ４．変形例４：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、張力低下部位に対する有機溶媒の吹き付けは、Ｘ軸方向に沿って複数配置されたインジェクタ２４０のうち、シート３２Ｐの幅方向であるＸ軸方向において張力低下部位Ｄの位置と対応する位置に配置されたインジェクタ２４０によって行われていたが、本発明はこれに限られない。張力低下部位に対する有機溶媒の吹き付けは、複数配置されたインジェクタ２４０のすべてから有機溶媒が吹き付けられることによって行われてもよい。また、Ｘ軸方向に移動可能に構成された１つのインジェクタ２４０が、張力低下部位ＤにおけるＸ軸方向上の位置と同じＸ軸方向上の位置に移動して、張力低下部位Ｄに対して有機溶媒の吹き付けを行ってもよい。
【００４７】
Ｂ５．変形例５：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、シート３２Ｐが搬送される搬送方向に沿って伸びた仮想の基準線に対する繊維束の傾きに基づいて、張力低下部位が検出されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、シート３２Ｐを画定している辺のうち幅方向において向かい合った辺のいずれか一方に対する繊維束の傾きに基づいて、張力低下部位が検出されてもよい。
【００４８】
Ｂ６．変形例６：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、シート３２Ｐは、シート３２Ｐを構成する繊維束が搬送方向に沿って伸ばされた状態で搬送されていたが、本発明はこれに限られない。例えば、シートの長手方向から傾いた方向に沿って伸びた状態で配列されている繊維束から構成されるシートの場合、シート３２Ｐを構成する繊維束が搬送方向から傾いた方向に配列された状態で搬送されてもよい。このような場合であっても、張力低下部位が回復されることによって、実施形態におけるタンク１０の製造方法と同様の効果が得られる。
【００４９】
Ｂ７．変形例７：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、ライナ２０に巻回されたシート３２Ｐを加熱硬化されることによってシート層３２を形成していたが、本発明はこれに限られない。例えば、樹脂が含浸されていないシート３２Ｐがライナ２０に巻回された状態においてライナ２０を型の中に配置し、型の中に樹脂を圧力を掛けて流し込むことによってシート層３２を形成してもよい。
【００５０】
Ｂ８．変形例８：
実施形態におけるタンク１０の製造方法に用いられたシート３２Ｐは、一方向に配列された繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させることによって構成されたシートであったが、本発明はこれに限られない。例えば、シート３２Ｐは、二方向以上に配列された繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させることによって構成されたシートであってもよい。このようなシートの場合、配列されたそれぞれの繊維束の長尺方向に張力がかけられた状態でシートが搬送されることにより、検出工程において張力低下部位が検出されやすくなる。
【００５１】
Ｂ９．変形例９：
実施形態におけるタンク１０の製造方法では、インジェクタ２４０が吹き付ける有機溶媒は、アセトンであったが、本発明はこれに限られない。例えば、インジェクタ２４０が吹き付ける有機溶媒は、メチルアルコールやエチルアルコールなどのアルコール系溶媒、ケトン系溶媒、酢酸エチルや酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンおよびジメチルスルホキシドなどのエーテル系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンおよびブロモベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、エチルベンゼンおよびビニルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、シリコーンオイル系溶媒、アミン系有機溶媒等から選択されてもよい。インジェクタ２４０が吹き付ける有機溶媒は、蒸発速度が速いものが好ましく、アセトン、ジエチルエーテルおよびクロロホルムなどが好ましい。インジェクタ２４０が吹き付ける有機溶媒は、沸点が摂氏１００度以下または潜熱が水よりも小さいものが好ましい。インジェクタ２４０が吹き付けるものとして、有機溶媒を採用しているのは、水を用いた場合において起こり得る、ライナが吸水する、エポキシ樹脂が固まりにくくなる、エポキシ樹脂の加水分解が促進される、等の問題を回避するためである。
【００５２】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例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、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部また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。
【符号の説明】
【００５３】
１０…タンク
１３…口金
１４…口金
１５…貫通孔
２０…ライナ
２１…ストレート部
２２…ドーム部
２３…ドーム部
３０…補強層
３２…シート層
３２Ｐ…シート
３４…ヘリカル層
２００…シート巻回装置
２１０…搬送ローラ
２２０…ライナ回転部
２３０…カメラ
２４０…インジェクタ
２５０…制御部
２６０…検出部
ＡＸ…軸線
Ｄ…張力低下部位
Ｄａ…繊維束
Ｆ…繊維束
Ｒ１…領域
Ｒ２…領域
【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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