(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクの性能を向上させることが可能なタンク製造用シャフトを提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクを支持するためのタンク製造用シャフト。タンク製造用シャフトは、繊維強化樹脂からなる外周部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクを支持するためのタンク製造用シャフトであって、
繊維強化樹脂からなる外周部を有することを特徴とするタンク製造用シャフト。
【請求項２】
前記外周部を加熱するための加熱部を備えることを特徴とする請求項１に記載のタンク製造用シャフト。
【請求項３】
前記外周部の内側に通電によって発熱する発熱部を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク製造用シャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク製造用シャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ガスタンクの製造方法と製造装置に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。特許文献１に記載された高圧ガスタンクの製造装置は、樹脂製容器をライナーとして、このライナーの外周に熱硬化性樹脂を含浸して熱硬化した繊維強化樹脂層を有する高圧ガスタンクの製造に用いられる（同文献、請求項４等を参照）。この製造装置は、ライナー軸支手段と熱硬化手段とを備える。前記ライナー軸支手段は、熱硬化前の繊維強化樹脂層を外周に形成済みのライナーを軸支した上で、この軸支したライナーの内圧を変化させる。前記熱硬化手段は、前記ライナー軸支手段に軸支された前記ライナーを加熱して、前記繊維強化樹脂層を熱硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２３０３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記製造装置は、熱硬化手段によってライナー軸支手段であるシャフトに軸支されたライナーを加熱して繊維強化樹脂層を熱硬化させる。しかし、この熱硬化手段による加熱は、樹脂製容器であるライナーの外側から行われるため、ライナーの内側と外側を均一に加熱することが困難である。また、シャフトが金属である場合には、繊維強化樹脂層を熱硬化させた後に、シャフトに軸支されたライナーを冷却すると、ライナーの外周の繊維強化樹脂層の収縮量よりも、ライナーを支持するシャフトの収縮量が大きくなる。そのため、ライナーの外周の繊維強化樹脂層に熱応力が作用し、高圧ガスタンクの耐疲労性などの性能が低下するおそれがある。
【０００５】
本発明は、熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクの性能を向上させることができるタンク製造用シャフトを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のタンク製造用シャフトは、熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクを支持するためのタンク製造用シャフトであって、繊維強化樹脂からなる外周部を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のタンク製造用シャフトは、たとえば、外周に繊維強化樹脂層が形成されたタンクの製造方法であって、ライナー支持工程と、補強繊維巻回工程と、加熱工程と、冷却工程と、を有するタンクの製造方法に用いることができる。以下では、タンク製造用シャフトを「シャフト」と略称する。
【０００８】
ライナー支持工程では、まず、タンクの内層を構成する容器であるライナーを用意する。ライナーは、たとえば、両端部に口金を有するものを用いることができる。ライナーの両端部の口金のうち、少なくとも一方の口金は、シャフトを挿通させる開口を有している。ライナー支持工程では、ライナーの口金の開口にシャフトを挿入して、シャフトによってライナーを支持する。シャフトは、軸周りに回転可能に支持される。
【０００９】
補強繊維巻回工程では、シャフトを回転させることにより、シャフトによって支持されたライナーを回転させ、ライナーの外周に熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維を繰り返し巻回する。これにより、ライナーの外周に、熱硬化性樹脂と補強繊維を含み、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形成可能な補強繊維層が形成される。
【００１０】
加熱工程では、たとえば、熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維が巻回されて外周に補強繊維層が形成されたライナーを、シャフトによって支持した状態で、外側から加熱する。これにより、ライナーの外周に形成された補強繊維層を構成する補強繊維に含浸された熱硬化性樹脂が硬化して、ライナーの外周に繊維強化樹脂層が形成される。
【００１１】
ここで、シャフトは、繊維強化樹脂からなる外周部を有している。そのため、ライナーに挿入されたシャフトの熱膨張が抑制され、シャフトの熱膨張による変形量と、ライナーの外周の繊維強化樹脂層の熱膨張による変形量との差を、極力減少させることが可能になる。したがって、ライナーの外周の繊維強化樹脂層に作用する熱応力が低減され、タンクの外周に形成される繊維強化樹脂層の品質向上が可能になる。なお、シャフトは、外周部の内側に、樹脂や金属からなる芯材や、中空部を有してもよい。
【００１２】
また、本発明のシャフトは、外周部を加熱するための加熱部を備えていてもよい。この場合、加熱工程において、加熱部によって外周部を加熱することで、外側から加熱されるライナーを、外周部の輻射熱によって内側からも加熱することができる。これにより、加熱工程において、ライナーの内側と外側を均一に加熱することができ、熱硬化性樹脂の硬化時間の短縮が可能になるだけでなく、熱硬化性樹脂を均一に硬化させることができる。したがって、タンクの外周に形成される繊維強化樹脂層の品質向上が可能になる。
【００１３】
また、本発明のシャフトは、外周部の内側に通電によって発熱する発熱部を有してもよい。この場合、加熱工程において、発熱部に通電させて外周部を加熱することで、外側から加熱されるライナーを、外周部の輻射熱によって内側からも加熱することができる。これにより、加熱工程において、ライナーの内側と外側を均一に加熱することができ、熱硬化性樹脂の硬化時間の短縮が可能になるだけでなく、熱硬化性樹脂を均一に硬化させることができる。したがって、タンクの外周に形成される繊維強化樹脂層の品質向上が可能になる。
【００１４】
冷却工程では、シャフトによって支持され、ライナーの外周に繊維強化樹脂層が形成されたタンクを冷却する。ここで、シャフトは、繊維強化樹脂からなる外周部を有している。これにより、ライナーに挿入されたシャフトの冷却時の収縮による変形量と、ライナーの外周に形成された繊維強化樹脂層の冷却時の収縮による変形量との差を、極力減少させることが可能になる。したがって、ライナーの外周の繊維強化樹脂層に作用する熱応力が低減され、タンクの外周に形成される繊維強化樹脂層の品質向上が可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層が形成されるタンクの性能を向上させることが可能なタンク製造用シャフトを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るタンク製造用シャフトの概略構成を示す断面図。
【図２】図１に示すシャフトを備えたタンク製造装置の一例を示すブロック図。
【図３】図１に示すシャフトを用いたタンク製造方法の一例を示すフロー図。
【図４】図３に示す加熱工程におけるタンクの温度と時間の関係を示すグラフ。
【図５】本発明の実施形態２に係るタンク製造用シャフトの概略構成を示す断面図。
【図６】従来のタンク製造装置に用いられるシャフトの概略構成を示す拡大断面図。
【図７】従来のタンク製造方法におけるタンクの温度と時間の関係を示すグラフ。
【図８】従来のタンク製造方法によって製造されたタンクの拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明のタンク製造用シャフトの実施の形態を説明する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るタンク製造用シャフト１０の概略構成を示す断面図である。以下の説明では、タンク製造用シャフト１０を「シャフト１０」と略称する場合がある。
【００１９】
本実施形態のシャフト１０は、熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層Ｔ１が形成されるタンクＴを支持するためのシャフト１０であり、繊維強化樹脂からなる外周部１１を有することを特徴としている。図１に示す例において、シャフト１０は、外周に繊維強化樹脂層Ｔ１を備えたタンクＴを製造するためのタンク製造装置１００に用いられている。
【００２０】
シャフト１０の外周部１１は、たとえば、エポキシ樹脂を含浸させた炭素繊維を芯材１２の外周に巻回および加熱することにより形成された炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）からなる繊維強化樹脂層である。シャフト１０の外周部１１は、たとえば、フィラメントワインディング（ＦＷ：Filament Winding）法によって形成することができる。
【００２１】
シャフト１０の外周部１１をＦＷ法によって形成するには、たとえば、シャフト１０の中心部を構成する芯材１２の外周に熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維を巻回し、芯材１２の外周に巻回された補強繊維に含まれる熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる。なお、シャフト１０の外周部１１は、たとえば、管状の繊維強化樹脂材に芯材１２を挿通させ、加熱等により芯材１２の外表面に繊維強化樹脂材を接着させることにより形成してもよい。
【００２２】
芯材１２の素材としては、通常、ステンレス鋼などの金属が用いられるが、たとえば樹脂を用いてもよい。芯材１２は、中実の棒状であってもよいが、中空の管状であってもよい。補強繊維に含浸させる熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂の他にも、たとえば、ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂などを用いることができる。補強繊維としては、炭素繊維の他にも、たとえば、ガラス繊維などを用いることができる。
【００２３】
シャフト１０は、たとえば、タンクＴの一端に設けられた入口側口金Ｔ２の開口を介してタンクＴの内部に挿入されて、タンクＴを軸周りに回転可能に支持するように構成されている。より具体的には、シャフト１０は、たとえば両端部に、繊維強化樹脂からなる外周部１１が形成されず、芯材１２が露出した芯材露出部１３を有している。
【００２４】
シャフト１０は、たとえば、タンクＴの内層であるライナーＴ３の一端に設けられた入口側口金Ｔ２の開口を介してライナーＴ３の内部に挿入される。シャフト１０は、たとえば、ライナーＴ３の内部に挿入されたときに、先端側の芯材露出部１３がライナーＴ３の他端に設けられたエンド側口金Ｔ４の内側に係合し、基端側の芯材露出部１３がタンクＴの外側に位置するようになっている。また、エンド側口金Ｔ４の外側には、たとえば、金属製の棒状のＦＷ治具２０が係合するようになっている。これにより、シャフト１０の基端側の芯材露出部１３と、エンド側口金Ｔ４の外側に係合したＦＷ治具２０を支持して、ライナーＴ３をシャフト１０の軸周りに回転可能に支持することができる。
【００２５】
なお、エンド側口金Ｔ４は、入口側口金Ｔ２と同様に、シャフト１０を挿通させる開口を有してもよい。この場合、入口側口金Ｔ２の開口を通してライナーＴ３の内部に挿入されたシャフト１０の先端側の芯材露出部１３を、さらにエンド側口金Ｔ４の開口を通してライナーＴ３の外側に突出させることができる。これにより、ライナーＴ３を貫通したシャフト１０の両端の芯材露出部１３がタンクＴの外側に位置し、シャフト１０の両端の芯材露出部１３を支持して、ライナーＴ３をシャフト１０の軸周りに回転可能に支持することができる。
【００２６】
ここで、シャフト１０の繊維強化樹脂からなる外周部１１は、ライナーＴ３の内部空間に臨む芯材１２の外周面を覆うように形成することができる。また、シャフト１０の外周部１１は、シャフト１０が挿通される入口側口金Ｔ２の開口の内周面に臨む芯材１２の外周面を覆うように形成することができる。同様に、エンド側口金Ｔ４が開口を有する場合、シャフト１０の外周部１１は、シャフト１０が挿通されるエンド側口金Ｔ４の開口の内周面に臨む芯材１２の外周面を覆うように形成することができる。さらに、シャフト１０の外周部１１は、入口側口金Ｔ２の開口またはエンド側口金Ｔ４の開口から突出した芯材１２の外周面の一部を覆うように形成されていてもよい。
【００２７】
図２は、図１に示すシャフト１０を備えたタンク製造装置１００のブロック図である。タンク製造装置１００は、たとえば、図１に示すシャフト１０と、シャフト１０の外周部１１を加熱するための加熱部３０とを備えている。なお、加熱部３０は、シャフト１０の構成要素であってもよい。すなわち、本実施形態のシャフト１０は、外周部１１を加熱するための加熱部３０を備えていてもよい。なお、タンク製造装置１００において加熱部３０は必須の構成ではなく、省略することも可能である。
【００２８】
加熱部３０は、たとえば、入口側口金Ｔ２の開口からライナーＴ３の外部に突出したシャフト１０の芯材露出部１３と、エンド側口金Ｔ４の外側に係合するＦＷ治具２０に赤外線ＩＲを照射して加熱する。また、図１では、図示を省略しているが、タンク製造装置１００は、図２に示すように、回転支持部４０と、繊維供給部５０と、巻回部６０と、制御部７０と、熱硬化炉８０とを備えていてもよい。
【００２９】
回転支持部４０は、シャフト１０を軸周りに回転可能に支持する。回転支持部４０は、たとえば、ライナーＴ３の入口側口金Ｔ２の開口から突出したシャフト１０の基端側の芯材露出部１３と、ライナーＴ３のエンド側口金Ｔ４の外側に係合したＦＷ治具２０とを支持し、シャフト１０およびＦＷ治具２０を軸周りに回転させ、ライナーＴ３をシャフト１０の軸周りに回転させる。
【００３０】
繊維供給部５０は、熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維の束を送り出す。巻回部６０は、繊維供給部５０によって送り出された補強繊維をライナーＴ３の外周に巻回する。制御部７０は、ライナーＴ３の外周に、たとえばヘリカル巻きやフープ巻きで補強繊維を巻回するように、回転支持部４０、繊維供給部５０、および巻回部６０を制御する。熱硬化炉８０は、制御部７０によって制御され、シャフト１０およびＦＷ治具２０によって支持されて外周に熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維が巻回されたライナーＴ３を、外側から加熱する。
【００３１】
次に、本実施形態のシャフト１０を用いたタンク製造方法の一例を説明しながら、本実施形態のシャフト１０の作用について説明する。図３は、本実施形態のシャフト１０を用いたタンク製造方法Ｓ１００の一例を示すフロー図である。
【００３２】
本実施形態のシャフト１０は、たとえば、ＦＷ法によって高圧水素タンクなどの高圧ガスタンクを製造するタンク製造装置１００、および、そのタンク製造装置１００を用いたタンク製造方法Ｓ１００に用いられる。タンク製造方法Ｓ１００は、たとえば、ライナー支持工程Ｓ１と、補強繊維巻回工程Ｓ２と、加熱工程Ｓ３と、冷却工程Ｓ４と、を有している。
【００３３】
ライナー支持工程Ｓ１では、まず、タンクＴの内層を構成する容器であるライナーＴ３を用意する。前述のように、ライナーＴ３は、たとえば、一端に開口を有する入口側口金Ｔ２が設けられ、他端に開口を有しないエンド側口金Ｔ４が設けられている。次に、ライナーＴ３の入口側口金Ｔ２の開口にシャフト１０を挿入して、シャフト１０によってライナーＴ３を支持する。
【００３４】
より具体的には、たとえば、ライナーＴ３の一端に設けられた入口側口金Ｔ２の開口に、シャフト１０の先端側を挿入し、シャフト１０の先端側の芯材露出部１３をライナーＴ３の他端に設けられたエンド側口金Ｔ４の内側に係合させる。また、エンド側口金Ｔ４の外側に、金属製の棒状のＦＷ治具２０を係合させる。そして、ライナーＴ３の一端に設けられた入口側口金Ｔ２の外側に位置するシャフト１０の基端側の芯材露出部１３と、ライナーＴ３の他端に設けられたエンド側口金Ｔ４の外側に係合したＦＷ治具２０を、タンク製造装置１００の回転支持部４０によって支持する。これにより、シャフト１０およびＦＷ治具２０によって、ライナーＴ３をシャフト１０の軸周りに回転可能に支持することができる。
【００３５】
なお、エンド側口金Ｔ４が開口を有する場合には、入口側口金Ｔ２の開口を通してライナーＴ３の内部に挿入されたシャフト１０の先端側の芯材露出部１３を、さらにエンド側口金Ｔ４の開口を通してライナーＴ３の外側に突出させる。そして、ライナーＴ３を貫通したシャフト１０の両端の芯材露出部１３をタンク製造装置１００の回転支持部４０によって支持する。これにより、シャフト１０によって、ライナーＴ３をシャフト１０の軸周りに回転可能に支持することができる。
【００３６】
補強繊維巻回工程Ｓ２では、タンク製造装置１００の制御部７０によって回転支持部４０、繊維供給部５０、および巻回部６０を制御する。そして、回転支持部４０によってシャフト１０およびＦＷ治具２０を回転させてライナーＴ３を回転させながら、繊維供給部５０から熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維を送り出し、巻回部６０によってライナーＴ３の外周に補強繊維を繰り返し巻回する。これにより、ライナーＴ３の外周に、熱硬化性樹脂と補強繊維を含み、加熱により熱硬化性樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層Ｔ１を形成可能な補強繊維層が形成される。
【００３７】
加熱工程Ｓ３では、熱硬化性樹脂が含浸された補強繊維が巻回されて外周に補強繊維層が形成されたライナーＴ３を、シャフト１０およびＦＷ治具２０によって支持した状態で熱硬化炉８０に収容する。そして、制御部７０によって熱硬化炉８０を制御し、熱硬化炉８０内でライナーＴ３を外側から加熱する。これにより、ライナーＴ３の外周に形成された補強繊維層を構成する補強繊維に含浸された熱硬化性樹脂が硬化し、ライナーＴ３の外周に繊維強化樹脂層Ｔ１が形成される。
【００３８】
図６は、従来のタンク製造装置９００に用いられるシャフト９１０の概略構成の一例を示す拡大断面図である。図７は、図６に示す従来のタンク製造装置９００を用いた従来のタンク製造方法におけるタンクＴの温度と時間の関係を示すグラフである。図７では、従来のタンク製造方法におけるタンクＴの外側、すなわち繊維強化樹脂層Ｔ１の温度と時間の関係を実線で示し、タンクＴの内側、すなわちライナーＴ３の温度と時間の関係を破線で示している。図８は、従来のタンク製造方法によって製造されたタンクＴの拡大断面図である。
【００３９】
図６に示すように、従来のタンク製造装置９００は、金属製のシャフト９１０によってライナーＴ３を支持し、ライナーＴ３を外側から加熱してライナーＴ３の外周に繊維強化樹脂層Ｔ１を形成する。しかし、ライナーＴ３を外側から加熱すると、図７に示すように、実線で示すタンクＴの外側の温度と、破線で示すタンクＴの内側の温度との間の温度差が大きくなる。そのため、繊維強化樹脂層Ｔ１の硬化に時間がかかるだけでなく、繊維強化樹脂層Ｔ１が不均一に硬化して、耐疲労性などの品質が低下するおそれがある。
【００４０】
また、ライナー軸支手段であるシャフト９１０が金属である場合には、繊維強化樹脂層Ｔ１を熱硬化させた後に、シャフト９１０に軸支されたライナーＴ３を冷却すると、ライナーＴ３の外周の繊維強化樹脂層Ｔ１の収縮量よりも、ライナーＴ３を支持するシャフト９１０の収縮量が大きくなる。そのため、図８のＸ部に示すように、ライナーＴ３の外周の繊維強化樹脂層Ｔ１に熱応力が作用し、タンクＴを高圧ガスタンクとして用いる場合の耐疲労性などの性能が低下するおそれがある。
【００４１】
これに対し、本実施形態のシャフト１０は、繊維強化樹脂からなる外周部１１を有している。そのため、前述のように、シャフト１０の芯材１２の素材として、ライナーＴ３の繊維強化樹脂層Ｔ１の線膨張係数よりも、線膨張係数が大きいステンレス鋼などの金属が用いられた場合でも、芯材１２の外周に形成された外周部１１によって、シャフト１０の熱膨張を抑制することができる。これにより、シャフト１０の熱膨張による変形量と、ライナーＴ３の外周の繊維強化樹脂層Ｔ１の熱膨張による変形量との差を、極力減少させることが可能になる。したがって、ライナーＴ３の外周の繊維強化樹脂層Ｔ１に作用する熱応力が低減され、タンクＴの外周に形成される繊維強化樹脂層Ｔ１の品質向上が可能になる。
【００４２】
図４は、図３に示す加熱工程Ｓ３におけるタンクＴの内側と外側の温度と時間の関係を示すグラフである。図４では、タンクＴの外側、すなわちライナーＴ３の外周の補強繊維層および繊維強化樹脂層Ｔ１の温度と時間の関係を実線で示し、タンクＴの内側、すなわちタンクＴの内層であるライナーＴ３の温度と時間の関係を破線で示している。
【００４３】
本実施形態のタンク製造装置１００およびシャフト１０は、外周部１１を加熱するための加熱部３０を備えている。そのため、加熱工程Ｓ３において、加熱部３０によってシャフト１０の芯材露出部１３に赤外線ＩＲを照射し、赤外線ＩＲによって加熱された芯材１２によって、シャフト１０の外周部１１を加熱することができる。また、加熱部３０によってＦＷ治具２０に赤外線ＩＲを照射し、赤外線ＩＲによって加熱されたＦＷ治具２０によってライナーＴ３の端部に設けられたエンド側口金Ｔ４を加熱することができる。
【００４４】
さらに、ＦＷ治具２０によって加熱されたエンド側口金Ｔ４によって、エンド側口金Ｔ４の内側に係合したシャフト１０の芯材１２を加熱し、エンド側口金Ｔ４によって加熱された芯材１２によって外周部１１を加熱することができる。このように、加熱部３０によって直接的または間接的に加熱された芯材１２によって加熱されたシャフト１０の外周部１１は、赤外線ＩＲを放出してライナーＴ３を内側から加熱する。このように、加熱部３０によって間接的にシャフト１０の外周部１１を加熱することで、熱硬化炉８０内で外側から加熱されるライナーＴ３を、外周部１１の輻射熱によって内側からも加熱することができる。
【００４５】
これにより、加熱工程Ｓ３において、タンクＴの内側と外側を従来よりも均一に加熱することができる。そのため、図４において、実線で示すタンクＴの外側の温度と破線で示すタンクＴの内側の温度との間の温度差を、図７に示す従来の製造方法における温度差よりも低減することができる。したがって、熱硬化性樹脂の硬化時間の短縮が可能になるだけでなく、熱硬化性樹脂を均一に硬化させることができ、タンクＴの外周に形成される繊維強化樹脂層Ｔ１の品質を向上させることが可能になる。
【００４６】
冷却工程Ｓ４では、シャフト１０によって支持され、ライナーＴ３の外周に繊維強化樹脂層Ｔ１が形成されたタンクＴを冷却する。ここで、シャフト１０は、繊維強化樹脂からなる外周部１１を有している。これにより、ライナーＴ３に挿入されたシャフト１０の冷却時の収縮による変形量と、ライナーＴ３の外周に形成された繊維強化樹脂層Ｔ１の冷却時の収縮による変形量との差を、極力減少させることが可能になる。したがって、図８に示すように、従来のタンク製造装置において大きくなるおそれがあるライナーＴ３の外周の繊維強化樹脂層Ｔ１に作用する熱応力が低減され、タンクＴの外周に形成される繊維強化樹脂層Ｔ１の品質向上が可能になる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、熱硬化性樹脂を含浸させた補強繊維が巻回および加熱されて繊維強化樹脂層Ｔ１が形成されるタンクＴの性能を向上させることが可能なタンク製造用シャフト１０と、そのシャフト１０を用いたタンク製造装置１００およびタンク製造方法Ｓ１００を提供することができる。
【００４８】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係るタンク製造用シャフトについて、図５を用い、図２から図４を援用して説明する。図５は、本発明の実施形態２に係るシャフト１０Ａおよびシャフト１０Ａを備えたタンク製造装置１００Ａの概略構成を示す断面図である。
【００４９】
本実施形態のシャフト１０Ａは、図１に示す外周部１１を加熱するための加熱部３０の代わりに、外周部１１の内側に通電によって発熱する発熱部３０Ａを有している。本実施形態のシャフト１０Ａのその他の構成は、前述の実施形態１のシャフト１０と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
図５に示すように、シャフト１０Ａは、外周部１１の内側に、たとえばタングステンフィラメントや鉄クロム線などの電熱線によって構成され、通電によって容易に発熱する発熱部３０Ａを有している。発熱部３０Ａは、たとえば、シャフト１０Ａの基端側の芯材露出部１３において、電源３０Ｂに接続されている。発熱部３０Ａは、たとえば、芯材１２の外周面に巻回され、芯材１２と外周部１１との間に配置されている。
【００５１】
このような構成により、図３に示す加熱工程Ｓ３において、電源３０Ｂに接続された発熱部３０Ａに通電して発熱部３０Ａを発熱させ、発熱部３０Ａによって外周部１１を加熱することができる。発熱部３０Ａによって加熱されたシャフト１０Ａの外周部１１は、赤外線ＩＲを放出してライナーＴ３を内側から加熱する。このように、発熱部３０Ａによってシャフト１０Ａの外周部１１を直接的に加熱することで、熱硬化炉８０内で外側から加熱されるライナーＴ３を、外周部１１の輻射熱によって内側からも加熱することができる。
【００５２】
これにより、加熱工程Ｓ３において、タンクＴの内側と外側を従来よりも均一に加熱することができる。そのため、実施形態１のシャフト１０と同様に、図４において、実線で示すタンクＴの外側の温度と破線で示すタンクＴの内側の温度との間の温度差を、図７に示す従来の製造方法における温度差よりも低減することができる。したがって、熱硬化性樹脂の硬化時間の短縮が可能になるだけでなく、熱硬化性樹脂を均一に硬化させることができ、タンクＴの外周に形成される繊維強化樹脂層Ｔ１の品質を向上させることが可能になる。
【００５３】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０    シャフト（タンク製造用シャフト）
１１    外周部
３０    加熱部
３０Ａ  発熱部
Ｔ      タンク
Ｔ１    繊維強化樹脂層
【図１】
2018159437.tif 000003
【図２】
2018159437.tif 000004
【図３】
2018159437.tif 000005
【図４】
2018159437.tif 000006
【図５】
2018159437.tif 000007
【図６】
2018159437.tif 000008
【図７】
2018159437.tif 000009
【図８】
2018159437.tif 000010