特許 7589711 タンクの製造方法、および、タンク製造用金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-18

(45)【発行日】2024-11-26

(54)【発明の名称】タンクの製造方法、および、タンク製造用金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 70/46 20060101AFI20241119BHJP

   B29C 70/32 20060101ALI20241119BHJP

   B29C 70/48 20060101ALI20241119BHJP

   F17C 1/06 20060101ALI20241119BHJP

   F16J 12/00 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

B29C70/46

B29C70/32

B29C70/48

F17C1/06

F16J12/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022079335

(22)【出願日】2022-05-13

(65)【公開番号】P2023167838

(43)【公開日】2023-11-24

【審査請求日】2024-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤井 統

【審査官】家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１８２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１６７６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／０１３１３７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ７０／４６

Ｂ２９Ｃ ７０／３２

Ｂ２９Ｃ ７０／４８

Ｆ１７Ｃ １／０６

Ｆ１６Ｊ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンクの製造方法であって、
タンクの内部空間を形成するライナの外表面に、複数層の繊維束が巻き付けられたプリフォームと、金型と、を準備する準備工程と、
前記金型内に前記プリフォームを配置した配置状態において、前記金型内に樹脂を注入して、前記繊維束に前記樹脂を含浸させる含浸工程と、を備え、
前記金型は、
金型本体部と、
前記金型本体部の内表面から突出し、前記配置状態において最外層の前記繊維束と対向する複数のリブと、
互いに隣り合う前記リブとしての第１リブと第２リブとの間に形成された流路部であって、前記樹脂が流通する流路部と、を備え、
前記配置状態において、前記最外層における前記繊維束の延びる繊維方向は、前記流路部の延びる流路方向とは異なる、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、
前記第１リブと前記第２リブとの間隔を前記流路部の流路幅とし、前記繊維束の幅を繊維幅とした場合に、
前記準備工程は、前記最外層を形成するために、前記流路幅よりも大きい前記繊維幅を有する前記繊維束を前記プリフォームに巻き付ける工程を含む、タンクの製造方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のタンクの製造方法であって、
前記金型本体部は、
円筒形状の胴部と、
前記胴部の両端に設けられ、前記胴部から離れるに従い径が縮小する２つのドーム部と、を有し、
前記リブは、前記胴部の前記内表面に形成されている、タンクの製造方法。

【請求項4】

タンク製造用金型であって、
金型本体部と、
前記金型本体部の内表面から突出し、タンクの内部空間を形成するライナの外表面に複数層の繊維束が巻き付けられたプリフォームを前記金型内に配置した配置状態において、最外層の前記繊維束と対向する複数のリブと、
互いに隣り合う前記リブとしての第１リブと第２リブとの間に形成された流路部であって、前記配置状態において前記繊維束に含浸させる樹脂が流通する流路部と、を備え、
前記配置状態において、前記最外層における前記繊維束の延びる繊維方向は、前記流路部の延びる流路方向とは異なる、タンク製造用金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タンクの製造方法、および、タンク製造用金型に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、タンクの製造方法において、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）法により、ライナの外周部に繊維強化樹脂層と樹脂層とを形成する技術が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１１８２８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ライナの外表面に繊維を巻き付けることで形成されるタンクの中間製品に生じた形状のばらつきによって、金型と中間製品とが接触した場合、接触部分における繊維に対して樹脂を十分に含浸できない場合が生じ得る。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、タンクの製造方法が提供される。タンクの製造方法は、タンクの内部空間を形成するライナの外表面に、複数層の繊維束が巻き付けられたプリフォームと、金型と、を準備する準備工程と、前記金型内に前記プリフォームを配置した配置状態において、前記金型内に樹脂を注入して、前記繊維束に前記樹脂を含浸させる含浸工程と、を備え、前記金型は、金型本体部と、前記金型本体部の内表面から突出し、前記配置状態において最外層の前記繊維束と対向する複数のリブと、互いに隣り合う前記リブとしての第１リブと第２リブとの間に形成された流路部であって、前記樹脂が流通する流路部と、を備え、前記配置状態において、前記最外層における前記繊維束の延びる繊維方向は、前記流路部の延びる流路方向とは異なる。この形態によれば、タンクは、金型本体部の内表面から突出する複数のリブと、互いに隣り合うリブによって形成される流路部と、を有する金型を用いて製造される。このとき、プリフォームの配置状態において、繊維方向と流路方向とは異なるため、流路部に繊維束が埋没することを抑制できる。これにより、プリフォームに生じた形状のばらつきによって、金型の内表面とプリフォームとが接触した場合でも、流路部に樹脂を流通させることで、接触部分における繊維束に対して、樹脂を十分に含浸させることができる。
（２）上記形態であって、前記第１リブと前記第２リブとの間隔を前記流路部の流路幅とし、前記繊維束の幅を繊維幅とした場合に、前記準備工程は、前記最外層を形成するために、前記流路幅よりも大きい前記繊維幅を有する前記繊維束を前記プリフォームに巻き付ける工程を含んでもよい。この形態によれば、含浸工程において、繊維幅を流路幅よりも大きくすることができる。これにより、最外層を形成する繊維束が流路部に埋没することをさらに抑制できる。
（３）上記形態であって、前記金型本体部は、円筒形状の胴部と、前記胴部の両端に設けられ、前記胴部から離れるに従い径が縮小する２つのドーム部と、を有し、前記リブは、前記胴部の前記内表面に形成されていてもよい。この形態によれば、プリフォームの配置状態において、胴部は、円筒部と比べて、プリフォームと金型の内表面との間に形成される隙間が小さい。そのため、リブを胴部の内表面に形成することによって、流路部を用いて樹脂の流路をより確実に確保することができる。よって、胴部において、繊維束に樹脂を含浸させやすくできる。
（４）本開示の他の形態によれば、タンク製造用金型が提供される。タンク製造用金型は、金型本体部と、前記金型本体部の内表面から突出し、タンクの内部空間を形成するライナの外表面に複数層の繊維束が巻き付けられたプリフォームを前記金型内に配置した配置状態において、最外層の前記繊維束と対向する複数のリブと、互いに隣り合う前記リブとしての第１リブと第２リブとの間に形成された流路部であって、前記配置状態において前記繊維束に含浸させる樹脂が流通する流路部と、を備え、前記配置状態において、前記最外層における前記繊維束の延びる繊維方向は、前記流路部の延びる流路方向とは異なる。この形態によれば、タンク製造用金型は、金型本体部の内表面から突出する複数のリブと、互いに隣り合うリブによって形成される流路部と、を備える。プリフォームの配置状態において、繊維方向と流路方向とは異なるため、流路部に繊維束が埋没することを抑制できる。これにより、プリフォームに生じた形状のばらつきによって、金型の内表面とプリフォームとが接触した場合でも、流路部に樹脂を流通させることで、接触部分における繊維束に対して、樹脂を十分に含浸させることができる。
本開示は、上記のタンクの製造方法、および、タンク製造用金型以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、タンク製造用金型を備えたタンクの製造装置などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】プリフォームおよびタンクの概略構成を説明するための図。

【図2】タンクの製造装置の概略構成を模式的に示した図。

【図3】製造装置を用いたタンクの製造方法を示すフローチャート。

【図4】第１実施形態におけるタンク製造用金型の内部を外側から透視した透視図。

【図5】図４の５－５断面図。

【図6】図５の第１領域を拡大した拡大図。

【図7】第１実施形態におけるリブの外形を模式的に示した図。

【図8】第１実施形態における繊維方向と流路方向との関係性を示す図。

【図9】図５の第２領域を拡大した拡大図。

【図10】貫通孔の詳細構成を説明するための図。

【図11】第２実施形態におけるタンク製造用金型の内部を外側から透視した透視図。

【図12】第２実施形態における繊維方向と流路方向との関係性を示す図。

【図13】第３実施形態におけるタンク製造用金型の内部を外側から透視した透視図。

【図14】第３実施形態における繊維方向と流路方向との関係性を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
Ａ－１．プリフォームおよびタンクの構成：
図１は、プリフォーム１２０およびタンク１００の概略構成を説明するための図である。図１の右図に示すタンク１００は、図１の左図に示すプリフォーム１２０を加工することによって製造される。図１には、タンク１００の製造方法（後述の図３）における各工程（ステップＳ１～ステップＳ８）に対応するステップ番号を付している。

【0009】

図１では、プリフォーム１２０とタンク１００とをそれぞれ、中心軸Ｏに沿って断面視した状態を示している。図１には、互いに直交する軸としてのＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向は、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を示している。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を、それぞれ＋Ｘ方向，＋Ｙ方向，＋Ｚ方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向である。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向を、それぞれ－Ｘ方向，－Ｙ方向，－Ｚ方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向と呼ぶ。

【0010】

本実施形態では、Ｘ方向は、タンク１００の中心軸Ｏに沿った方向である。Ｙ方向は、後述するタンク１００の配置姿勢において、重力方向に沿った方向である。－Ｙ方向は、配置姿勢において、重力方向と一致する。また、Ｙ方向およびＺ方向は、タンク１００の径方向ＣＤと一致する。これ以降に示す図および説明については、タンク１００の径方向ＣＤにおいて、中心軸Ｏに近づく側を径方向内側とし、中心軸Ｏから離れる側を径方向外側とする。

【0011】

タンク１００は、例えば、燃料電池車両に搭載され、燃料電池に供給される水素ガスを高圧の状態で貯留するために用いられる。タンク１００は、図１の右図に示すように、ライナ１０と、補強層９０と、バルブ側口金１８１と、エンド側口金１８２とを備える。

【0012】

ライナ１０は、水素ガスなどの流体を貯留するための内部空間１０ｐを形成する中空容器である。ライナ１０は、例えば、ポリアミド樹脂などのガスバリア性を有する樹脂によって形成される。ライナ１０の中心軸は、タンク１００の中心軸Ｏと同一である。

【0013】

補強層９０は、ライナ１０を補強するための層である。補強層９０は、ライナ１０の外周を覆う。補強層９０は、繊維強化樹脂層１５と、樹脂層１７とを備える。

【0014】

繊維強化樹脂層１５は、ライナ１０の外表面１０ｂを覆う。繊維強化樹脂層１５を形成する材料は、例えば、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：炭素繊維強化樹脂）などの繊維強化樹脂である。ＣＦＲＰは、炭素繊維にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた後に、熱硬化することで形成される。

【0015】

樹脂層１７は、繊維強化樹脂層１５の外表面１５ｂの少なくとも一部を覆う。樹脂層１７は、繊維強化樹脂層１５を形成する過程において、繊維に含浸させる樹脂と同一の樹脂によって形成される。本実施形態では、繊維強化樹脂層１５および樹脂層１７は、タンク製造用金型２（後述の図２）を用いて、樹脂注入成形（ＲＴＭ：Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）法（以下、ＲＴＭ法）によって形成される。ＲＴＭ法による繊維強化樹脂層１５および樹脂層１７の形成方法の詳細は、後述する。樹脂層１７は、厚み方向に貫通する複数の貫通孔１７０を有する。貫通孔１７０の詳細は、後述する。なお、補強層９０を形成する材料としての繊維材料および熱硬化性樹脂の種類は、これに限られるものではない。補強層９０を形成するために用いられる繊維材料は、例えば、ガラス繊維を含んでいてもよい。

【0016】

タンク１００の容器本体９５は、ライナ１０と補強層９０とによって構成される。容器本体９５は、円筒部９５０と、第１球面部９５１と、第２球面部９５２とを有する。円筒部９５０は、ライナ１０と補強層９０との一部によって形成される。円筒部９５０の形状は、円筒形状である。

【0017】

第１球面部９５１と第２球面部９５２とはそれぞれ、容器本体９５のうちで円筒部９５０以外の部分であり、円筒部９５０の両端に設けられる。具体的には、第１球面部９５１は、円筒部９５０のうちで、中心軸Ｏに沿った軸方向ＯＤにおける一端部９５０ｒに連続して設けられる。第１球面部９５１の形状は、円筒部９５０の一端部９５０ｒからバルブ側口金１８１に向かって突出するドーム形状（球面形状）である。第１球面部９５１は、円筒部９５０から離れるに従い径が縮小する。第１球面部９５１におけるライナ１０の先端部１０ｒは、内部空間１０ｐ側に入り込むように湾曲している。湾曲したライナ１０の先端部１０ｒによって、開口部１０ｄが形成される。

【0018】

第２球面部９５２は、円筒部９５０のうちで、一端部９５０ｒとは反対側の端部である他端部９５０ｓに連続して設けられる。第２球面部９５２の形状は、円筒部９５０の他端部９５０ｓからエンド側口金１８２に向かって突出するドーム形状（球面形状）である。第２球面部９５２は、円筒部９５０から離れるに従い径が縮小する。

【0019】

バルブ側口金１８１は、開口部１０ｄに取り付けられている。バルブ側口金１８１の形状は、ライナ１０の内部空間１０ｐを外部と連通させるために、概ね円筒形状である。バルブ側口金１８１は、内部空間１０ｐに貯留される水素ガスなどの流体の出入口として機能する。

【0020】

エンド側口金１８２は、他端部９５０ｓ側において、ライナ１０の内部空間１０ｐを閉塞させるための部材である。エンド側口金１８２は、タンク１００の内部と外部との両方に露出するように、第２球面部９５２に設けられている。エンド側口金１８２の形状は、ライナ１０の内部空間１０ｐを閉塞するために、円筒形状の一部が閉塞された形状である。

【0021】

一方で、プリフォーム１２０は、図１の左図に示すように、ライナ１０と、ライナ１０の外表面１０ｂに複数層の繊維束１２が巻き付けられた繊維層１２１と、バルブ側口金１８１と、エンド側口金１８２とを備える。ライナ１０、バルブ側口金１８１、および、エンド側口金１８２の構成は、図１の右図に示すタンク１００と同一である。つまり、プリフォーム１２０は、タンク１００の製造過程における中間製品である。

【0022】

繊維層１２１は、繊維束１２を、ヘリカル巻きとフープ巻きとの少なくとも一方によって、ライナ１０の外表面１０ｂを覆うように、複数層に亘って巻き付けることで形成される。ここで言う「繊維束１２」とは、直径が数マイクロメートル程度の単繊維を多数束ねた繊維の集合体を指す。また、ここで言う「ヘリカル巻き」とは、中心軸Ｏに対する繊維束１２の巻角度（繊維配向）が０度よりも大きく９０度よりも小さくなるように、繊維束１２をライナ１０に巻き付ける方法を指す。ヘリカル巻きでは、例えば、ライナ１０の一方の球面部（例えば、第１球面部９５１）から円筒部９５０を通って他方の球面部（例えば、第２球面部９５２）に亘るように、繊維束１２が巻き付けられる。また、「フープ巻き」とは、中心軸Ｏに対する繊維束１２の巻角度が概ね９０度となるように、繊維束１２をライナ１０に巻き付ける方法を指す。フープ巻きでは、中心軸Ｏと平行に巻き付け位置を移動させながら繊維束１２が円筒部９５０に巻き付けられる。繊維層１２１の最内層１２ａとライナ１０の外表面１０ｂとは接触している。繊維層１２１の最外層１２ｂは、プリフォーム１２０の外表面を形成する。

【0023】

Ａ－２．タンクの製造装置の構成：
図２は、タンク１００の製造装置１の概略構成を模式的に示した図である。図２では、プリフォーム１２０がタンク製造用金型２内に配置された状態を図示している。製造装置１は、ＲＴＭ法によって、図１の左図に示すプリフォーム１２０から、図１の右図に示すタンク１００を製造するための装置である。具体的には、製造装置１は、ＲＴＭ法により、プリフォーム１２０の繊維層１２１に樹脂を含浸させた後に、樹脂を硬化させることによって、ライナ１０の外周側に補強層９０が形成されたタンク１００を製造する。なお、本実施形態では、熱硬化性樹脂を用いて補強層９０を形成する。

【0024】

製造装置１は、タンク製造用金型２と、支持機構２０８と、温度調節装置４０と、真空ポンプ５０と、樹脂溜まり６４と、加圧装置６０と、バルブ６２と、制御装置７０と、駆動機構８０とを備える。

【0025】

タンク製造用金型２は、金型本体部２０を形成する一対の第１型２１および第２型２２と、プリフォーム１２０を配置する配置室２００と、複数のリブ２３（図示せず）と、流路部２７（図示せず）とを備える。図示しないリブ２３および流路部２７の詳細は、後述する。

【0026】

第１型２１と第２型２２とは対向している。第１型２１は、第２型２２よりも重力方向における下側（－Ｙ方向側）に配置されている。よって、本実施形態では、第１型２１は下型であり、第２型２２は上型である。なお、以下において、第１型２１と第２型２２とを区別する必要がない場合には、単に「金型本体部２０」と呼ぶ。

【0027】

第１型２１は、台座などに設置された固定型である。第１型２１は、第１型対向壁２１１と、第１型底壁２１２と、第１型凹部２１５と、第１型管部２１８と、第１ゲート２１９とを有する。第１型対向壁２１１は、第２型２２と対向する壁面である。第１型底壁２１２は、第１型対向壁２１１と間隔を空けて平行に対向する壁面である。第１型底壁２１２は、例えば、図示しない台座などに固定される。第１型凹部２１５は、第１型対向壁２１１の一部が、第１型底壁２１２側に窪んだ窪みである。第１型凹部２１５は、第１型底面２１６と、２つの第１型接続面２１７ｍ，２１７ｎとを有し、第２型２２が位置する＋Ｙ方向側が開口した形状である。第１型接続面２１７は、第１型底面２１６の両端側にそれぞれ位置する。第１型管部２１８は、真空ポンプ５０によって配置室２００を真空脱気するために、第１型２１の内部に形成された気体流路である。第１ゲート２１９は、第１型凹部２１５の第１型底面２１６に形成された開口である。つまり、第１型管部２１８は、第１ゲート２１９を介して、真空ポンプ５０による真空脱気を可能とする。

【0028】

第２型２２は、第１型２１に向けて押圧可能に構成された可動型である。第２型２２は、第２型対向壁２２１と、第２型頂壁２２２と、第２型凹部２２５と、第２型管部２２８と、第２ゲート２２９とを有する。第２型対向壁２２１は、第１型対向壁２１１と対向する壁面である。第２型頂壁２２２は、第２型対向壁２２１と間隔を空けて平行に対向する面である。第２型凹部２２５は、第２型対向壁２２１の一部が、第２型頂壁２２２側に窪んだ窪みである。第２型凹部２２５は、第２型頂面２２６と、２つの第２型接続面２２７ｍ，２２７ｎとを有し、第１型２１が位置する－Ｙ方向側が開口した形状である。第２型接続面２２７は、第２型頂面２２６の両端側に位置する。つまり、金型本体部２０の内表面２０ａは、第１型凹部２１５の第１型底面２１６および第１型接続面２１７と、第２型凹部２２５の第２型頂面２２６および第２型接続面２２７と、によって形成される。第２型管部２２８は、樹脂溜まり６４から供給される樹脂を配置室２００へと流通させるために、第２型２２の内部に形成された流路である。第２ゲート２２９は、第２型凹部２２５の第２型頂面２２６に形成された開口である。つまり、第２型管部２２８は、第２ゲート２２９を介して、バルブ６２および樹脂溜まり６４側と配置室２００側とを連通させる。図２では、樹脂が流れる方向（以下、流通方向）を矢印で示している。

【0029】

配置室２００は、第１型２１と第２型２２との間にプリフォーム１２０を配置するための空間である。配置室２００は、第１型２１と第２型２２とを型締めした状態（以下、型締状態）において、第１型凹部２１５と第２型凹部２２５とによって形成される、タンク製造用金型２の内部空間である。つまり、配置室２００は、金型本体部２０の型締状態において、金型本体部２０内に形成される。

【0030】

第１型凹部２１５と第２型凹部２２５とはそれぞれ、プリフォーム１２０の形状に沿った形状となるように形成されている。具体的には、タンク製造用金型２は、円筒形状の胴部２０５と、胴部２０５の両端に設けられ、胴部２０５から離れるに従い形が縮小する２つのドーム部２０１，２０２とを備える。

【0031】

胴部２０５は、プリフォーム１２０の円筒部９５０を収容する。胴部２０５は、金型本体部２０のうち、第１型底面２１６と第２型頂面２２６とを含む部分である。よって、配置室２００にプリフォーム１２０を配置した状態（以下、配置状態）、かつ、型締状態において、第１型底面２１６と第２型頂面２２６とはいずれも、プリフォーム１２０の円筒部９５０と対向する。

【0032】

第１ドーム部２０１は、プリフォーム１２０の第１球面部９５１を収容する。第１ドーム部２０１は、金型本体部２０のうち、第１型接続面２１７ｍと第２型接続面２２７ｍとを含む部分である。よって、プリフォーム１２０の配置状態、かつ、金型本体部２０の型締状態において、第１型接続面２１７ｍと第２型接続面２２７ｍとはいずれも、プリフォーム１２０の第１球面部９５１と対向する。

【0033】

第２ドーム部２０２は、プリフォーム１２０の第２球面部９５２を収容する。第２ドーム部２０２は、金型本体部２０のうち、第１型接続面２１７ｎと第２型接続面２２７ｎとを含む部分である。よって、プリフォーム１２０の配置状態、かつ、金型本体部２０の型締状態において、第１型接続面２１７ｎと第２型接続面２２７ｎとはいずれも、プリフォーム１２０の第２球面部９５２と対向する。

【0034】

配置室２００にプリフォーム１２０を配置した状態（以下、配置状態）、かつ、型締状態において、第１型底面２１６と第２型頂面２２６とはいずれも、プリフォーム１２０の円筒部９５０と対向する。また、プリフォーム１２０の配置状態において、第１型接続面２１７と第２型接続面２２７とはいずれも球面部９５１，９５２と対向する。

【0035】

支持機構２０８は、プリフォーム１２０の配置状態において、バルブ側口金１８１が位置する一端側１２０ｒと、エンド側口金１８２が位置する他端側１２０ｓとの両端側からプリフォーム１２０を支持する。

【0036】

温度調節装置４０は、タンク製造用金型２の温度を制御する。温度調節装置４０は、制御装置７０の指令に応じて、例えば、繊維層１２１への樹脂の含浸が完了するまでの間において、金型本体部２０の温度を樹脂の硬化温度未満に設定する。そして、温度調節装置４０は、繊維層１２１への樹脂の含浸が完了した後に、金型本体部２０の温度を、樹脂の硬化温度以上の温度に設定する。なお、熱硬化性樹脂以外の樹脂によって補強層９０を形成する場合には、製造装置１は、温度調節装置４０に代えて、樹脂を硬化させるための硬化装置および硬化装置の制御装置を備えてもよい。紫外線などにより硬化する光硬化性樹脂によって補強層９０を形成する場合には、製造装置１は、例えば、硬化装置として紫外線を照射する光源および光源の点灯を制御する制御装置とを備える。

【0037】

真空ポンプ５０は、プリフォーム１２０の配置状態、かつ、金型本体部２０の型締状態において、配置室２００を真空脱気するための脱気装置である。真空ポンプ５０の駆動は、制御装置７０によって制御される。

【0038】

樹脂溜まり６４は、配置室２００に供給する樹脂を貯留する貯留室である。樹脂溜まり６４は、バルブ６２を介して、第２型管部２２８に接続されている。また、樹脂溜まり６４は、加圧装置６０に接続されている。

【0039】

加圧装置６０は、樹脂溜まり６４に貯留された樹脂を加圧することで、樹脂溜まり６４から配置室２００側へと樹脂を流通させる。加圧装置６０は、樹脂溜まり６４よりも流通方向における上流側に配置されている。加圧装置６０の駆動は、制御装置７０によって制御される。

【0040】

バルブ６２は、樹脂溜まり６４から第２型管部２２８へと樹脂を流通させる流通状態と、樹脂溜まり６４から第２型管部２２８へと樹脂を流通させない非流通状態と、を切り替えるための開閉バルブである。バルブ６２は、樹脂溜まり６４よりも流通方向における下流側に配置されている。バルブ６２の開閉は、制御装置７０によって制御される。

【0041】

駆動機構８０は、可動型である第２型２２を可動させる装置である。本実施形態では、駆動機構８０は、第２型２２を昇降させて金型本体部２０の開閉を行う昇降装置である。駆動機構８０は、金型本体部２０を型締めする場合に、制御装置７０の指令に応じて、第２型２２を第１型２１側へと近づく－Ｙ方向に下降させる。これに対して、駆動機構８０は、第１型２１から第２型２２を離型する場合に、制御装置７０の指令に応じて、第２型２２が第１型２１から離間する＋Ｙ方向に上昇させる。

【0042】

制御装置７０は、以上において説明した製造装置１の各構成要素４０，５０，６０，６２，８０に対して、駆動力を与えて制御する。図２では、制御装置７０と電気的に接続されて制御される製造装置１の各構成要素４０，５０，６０，６２，８０について、電気的な接続態様を破線により模式的に図示している。

【0043】

Ａ－３．タンクの製造方法：
図３は、製造装置１を用いたタンク１００の製造方法を示すフローチャートである。本実施形態では、ステップＳ１の後に、製造装置１が図３に示すステップＳ２～ステップＳ８を実行する。これにより、プリフォーム１２０からタンク１００が製造される。

【0044】

まず、準備工程（ステップＳ１）が実行される。準備工程（ステップＳ１）は、プリフォーム１２０と、タンク製造用金型２とを準備する工程である。

【0045】

準備工程（ステップＳ１）の後に、配置工程（ステップＳ２）が実行される。配置工程（ステップＳ２）は、タンク製造用金型２の配置室２００にプリフォーム１２０を配置して、第１型２１と第２型２２とを型締めする工程である。具体的には、まず、駆動機構８０によって第２型２２を上昇させた状態で、作業者が、プリフォーム１２０を支持機構２０８に取り付けることで、プリフォーム１２０を支持機構２０８に支持させる。これにより、プリフォーム１２０が第１型２１の第１型凹部２１５内に収容された状態となる。次に、駆動機構８０が、制御装置７０の指令に従って、第２型２２を第１型２１に向けて下降させて、第１型対向壁２１１と第２型対向壁２２１とを接触させる。これにより、図２に示すように、第１型２１と第２型２２とが型締めされ、プリフォーム１２０が配置室２００に収容された状態となる。なお、配置工程（ステップＳ２）における作業の少なくとも一部は、機械的に実行されてもよい。

【0046】

図３に示すように、配置工程（ステップＳ２）の後に、脱気工程（ステップＳ４）が実行される。脱気工程（ステップＳ４）は、配置室２００内を真空脱気する工程である。具体的には、真空ポンプ５０が、制御装置７０の指令に従って、真空脱気を開始する。そして、真空ポンプ５０は、例えば、後の注入工程（ステップＳ５）において樹脂の注入が完了する完了時点まで、真空脱気を継続させる。

【0047】

脱気工程（ステップＳ４）の後に、注入工程（ステップＳ５）が実行される。注入工程（ステップＳ５）は、プリフォーム１２０の繊維層１２１に樹脂を含浸させるために、樹脂溜まり６４に貯留された樹脂を配置室２００側に注入する工程である。具体的には、制御装置７０の指令に従って、バルブ６２が開放されると共に、加圧装置６０による樹脂溜まり６４への加圧が開始される。これにより、第２型２２に設けられた第２型管部２２８内を樹脂が流通して、第２ゲート２２９からプリフォーム１２０に向けて樹脂が射出される。このとき、金型本体部２０の温度が樹脂の硬化温度未満となるように、金型本体部２０の温度が温度調節装置４０によって調節される。

【0048】

注入工程（ステップＳ５）の後に、含浸工程（ステップＳ６）が実行される。含浸工程（ステップＳ６）は、プリフォーム１２０の繊維層１２１を形成する繊維束１２に、樹脂を含浸させる工程である。プリフォーム１２０に向けて注入された樹脂は、徐々に繊維層１２１の最外層１２ｂ側から最内層１２ａ側に向けて含浸していく。よって、含浸工程（ステップＳ６）の少なくとも一部は、注入工程（ステップＳ５）が開始された後の時点において、注入工程（ステップＳ５）と同時並行的に実行される。

【0049】

含浸工程（ステップＳ６）の後に、硬化工程（ステップＳ７）が実行される。硬化工程（ステップＳ７）は、含浸工程（ステップＳ６）において、繊維束１２に含浸させた樹脂を硬化させる工程である。本実施形態では、補強層９０を形成する樹脂として熱硬化性樹脂を用いている。そのため、製造装置１は、硬化工程（ステップＳ７）において、加熱により樹脂を硬化させる。具体的には、温度調節装置４０が、金型本体部２０の温度を樹脂の硬化温度以上となるように調節する。これにより、樹脂が硬化して、繊維強化樹脂層１５が形成される。

【0050】

このとき、プリフォーム１２０に向けて射出された樹脂の一部は、繊維層１２１の内部に含浸する一方で、残りの樹脂は、プリフォーム１２０と金型本体部２０の内表面２０ａとの間を流動している。そのため、硬化工程（ステップＳ７）において、繊維層１２１に含浸されなかった樹脂が、繊維強化樹脂層１５の外周側において硬化する。これにより、図１の右図に示すように、繊維強化樹脂層１５の径方向外側に、樹脂のみによって構成される樹脂層１７が形成される。

【0051】

硬化工程（ステップＳ７）の後に、離型工程（ステップＳ８）が実行される。離型工程（ステップＳ８）は、第１型２１と第２型２２とを離間させて、タンク１００を金型本体部２０から離型する工程である。具体的には、駆動機構８０が、制御装置７０の指令に従って、第２型２２を第１型２１から離間する＋Ｙ方向に上昇させる。これにより、第１型２１と第２型２２とが離間して、図１の右図に示すタンク１００が金型本体部２０から取り出し可能な状態となる。図３に示す離型工程（ステップＳ８）までの各工程（ステップＳ１～ステップＳ８）の実行により、タンク１００の製造方法は終了する。

【0052】

Ａ－４．タンク製造用金型の詳細構成：
プリフォーム１２０の形状は、ライナ１０の外表面１０ｂへの繊維束１２の巻き付け具合に応じてばらつく場合がある。換言すると、プリフォーム１２０における繊維層１２１の最外層１２ｂの一部に、予め定められた形状（以下、基準形状）とは異なる凹凸が生じる場合がある。このとき、プリフォーム１２０に生じた形状のばらつきによって、タンク製造用金型２とプリフォーム１２０とが接触すると、接触部分Ｔにおける繊維に対して樹脂を十分に含浸できない場合が生じ得る。よって、繊維層１２１の繊維に樹脂をより確実に含浸させるために、金型本体部２０とプリフォーム１２０との間に樹脂を流通させるための流路（隙間）が形成されることが好ましい。さらに、ＲＴＭ法によるタンク１００の製造過程において、プリフォーム１２０の形状を基準形状に近づけるように、プリフォーム１２０に生じた形状のばらつきを矯正できることがより一層好ましい。そこで、本実施形態では、複数のリブ２３と、流路部２７と、を備えたタンク製造用金型２を用いて、タンク１００を製造する。なお、本実施形態では、以下において、繊維層１２１における最外層１２ｂがヘリカル巻きによって形成されたプリフォーム１２０を用いてタンク１００を製造する場合を例に挙げて説明する。

【0053】

図４は、第１実施形態におけるタンク製造用金型２の内部を外側から透視した透視図である。図４では、配置室２００にプリフォーム１２０を配置して、金型本体部２０を型締めした状態のタンク製造用金型２を示している。また、図４では、配置室２００の構成およびタンク製造用金型２とプリフォーム１２０との位置関係を視認しやすくするために、タンク製造用金型２およびプリフォーム１２０の一部を抜粋すると共に、タンク製造用金型２の内部を透視している。なお、図４では、プリフォーム１２０の外形を破線によって示している。

【0054】

図５は、図４の５－５断面図である。図５は、含浸工程（ステップＳ６）におけるタンク製造用金型２およびプリフォーム１２０のＹＺ断面を模式的に示している。

【0055】

複数のリブ２３は、プリフォーム１２０に生じた形状のばらつきを矯正すると共に、樹脂を流通させるための流路部２７を形成する。図５に示すように、複数のリブ２３はそれぞれ、金型本体部２０の内表面２０ａから径方向内側に向けて突出し、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維層１２１における最外層１２ｂの繊維束１２と対向する。

【0056】

リブ２３は、図４に示すように、底面２３０と、対向面２３１と、側面２３５とを有する。底面２３０は、金型本体部２０の内表面２０ａによって形成される。側面２３５は、底面２３０と対向面２３１とを接続する。

【0057】

図６は、図５の第１領域Ｒ１を拡大した拡大図である。対向面２３１は、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維層１２１の最外層１２ｂと対向する。プリフォーム１２０の最外層１２ｂにおける繊維束１２の一部が径方向外側に突出して、プリフォーム１２０の一部が基準形状とは異なる形状となっている場合に、対向面２３１は、第１型２１と第２型２２とを型締めする過程において、突出部分１２Ｔと接触する。そして、金型本体部２０を型締状態とすることで、突出部分１２Ｔは、対向面２３１によって、基準形状に近づくように径方向内側に押し込まれる。このように、金型本体部２０の内表面２０ａに複数のリブ２３を形成することで、図３に示す配置工程（ステップＳ２）において、プリフォーム１２０に生じた形状のばらつきを矯正することができる。図６では、プリフォーム１２０のうち、リブ２３によって形状が矯正された部分を矯正領域Ａとして図示している。

【0058】

なお、最外層１２ｂの繊維束１２に概ね点で接触するピン状の突起を金型本体部２０の内表面２０ａに設けた場合に、最外層１２ｂの繊維束１２との接触面積は、リブ２３を設けた場合よりも小さい。そのため、金型本体部２０の内表面２０ａにピン状の突起を設けた場合には、樹脂Ｊが流通する流路を確保できる一方で、ピン状の突起がプリフォーム１２０の繊維束１２に突き刺さる可能性がある。ピン状の突起がプリフォーム１２０の繊維束１２に突き刺さった場合、プリフォーム１２０の形状のばらつきを矯正できない。これに対して、本実施形態では、リブ２３の対向面２３１と最外層１２ｂの繊維束１２とは、互いに面で接触する。これにより、プリフォーム１２０の形状に生じたばらつきをより確実に矯正することができる。

【0059】

図７は、第１実施形態におけるリブ２３の外形を模式的に示した図である。本実施形態では、リブ２３の形状は、金型本体部２０の内表面２０ａを底面２３０とした四角錐台形状である。よって、対向面２３１と底面２３０としての金型本体部２０の内表面２０ａとは、概ね平行となっている。対向面２３１の面積は、底面２３０の面積よりも小さい。また、底面２３０と対向面２３１とは、４つの側面２３５によって接続されている。本実施形態では、対向面２３１の形状は、概ね正方形状である。なお、リブ２３の形状は、これに限られるものではない。リブ２３の形状は、例えば、円錐台形状や、底面２３０および対向面２３１が五角形以上となる多角錐台形状であってもよい。

【0060】

図８は、流路部２７の詳細構成および繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ２との関係性を示す図である。図８では、図４の一部を拡大すると共に、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける繊維束１２の一部を代表して図示している。具体的には、図８では、巻角度αがそれぞれ５５度となるようにヘリカル巻きによって巻き付けられた２つの繊維束１２であって、予め定められた折り返し位置によって折り返されたことにより、互いに交差する２つの繊維束１２を模式的に図示している。なお、実際には、繊維層１２１の最外層１２ｂにおいて、多数の繊維束１２が互いに近接ないし接触した状態で、プリフォーム１２０の周方向ＬＤに予め定められた巻角度α（本実施形態では、５５度）で螺旋状に巻き付けられている。

【0061】

流路部２７は、プリフォーム１２０に向けて射出された樹脂Ｊを、含浸工程（ステップＳ６）において繊維層１２１の繊維束１２に含浸させるために形成される。具体的には、流路部２７は、図８に示すように、互いに隣り合うリブ２３としての第１リブ２３ｍと第２リブ２３ｎとの間に形成される。つまり、流路部２７は、図８に示すように、互いに隣り合うのリブ２３ｍ，２３ｎの側面２３５ｍ，２３５ｎと金型本体部２０の内表面２０ａとによって形成される。

【0062】

本実施形態では、複数のリブ２３は、図４に示すように、軸方向ＯＤに沿ってリブ２３が複数配置された第１リブ群２３８として形成されている。図４では、第１リブ群２３８の一部を二点鎖線により囲むことで示している。第１リブ群２３８は、中心軸Ｏを中心とした周方向ＬＤに沿って繰り返し並ぶように配置されている。つまり、複数のリブ２３は、金型本体部２０の内表面２０ａにおいて、予め定められた距離だけ互いに離間した状態で、格子状に配置されている。これにより、本実施形態では、図８に示すように、流路部２７は、軸方向ＯＤに沿って延びる第１流路部２７１と、周方向ＬＤに沿って延びる第２流路部２７２と、によって構成される。第１流路部２７１の延びる方向である第１流路方向ＧＤ１は、軸方向ＯＤに沿った方向である。第２流路部２７２の延びる方向である第２流路方向ＧＤ２は、中心軸Ｏを中心とした周方向ＬＤに沿った方向である。

【0063】

プリフォーム１２０の配置状態において、流路部２７１，２７２の延びる流路方向ＧＤ１，ＧＤ２は、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける繊維束１２の延びる方向である繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２とは異なる。図８に示す例では、流路方向ＧＤ１，ＧＤ２が軸方向ＯＤと周方向ＬＤとに沿った方向である一方で、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２は、中心軸Ｏに対して巻角度αだけ傾斜した方向である。このようにすると、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ２とは異なるため、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没することを抑制できる。これにより、金型本体部２０の内表面２０ａとプリフォーム１２０とが接触した場合でも、接触部分Ｔの近傍に流路部２７が存在するため、流路部２７に樹脂Ｊを流通させることで、樹脂Ｊを十分に含浸させることができる。換言すると、接触部分Ｔの近傍に、樹脂Ｊを流通させるための空隙部分Ｂを確保することができる。これにより、流路部２７を用いて、樹脂Ｊの流路をより確実に形成することができるため、図３に示す含浸工程（ステップＳ６）において、流路部２７における樹脂Ｊの流通が妨げられる可能性を低減できる。

【0064】

さらに、本実施形態では、図８に示すように、流路部２７の幅である流路幅Ｌ１，Ｌ２は、繊維束１２の幅である繊維幅Ｌ１２よりも小さい。つまり、図３に示す準備工程（ステップＳ１）では、繊維層１２１の最外層１２ｂを形成するために、流路幅Ｌ１，Ｌ２よりも大きい繊維幅Ｌ１２を有する繊維束１２をプリフォーム１２０に巻き付ける工程を含む。なお、ここで言う「流路幅Ｌ１，Ｌ２」とは、図８に示すように、互いに隣り合う第１リブ２３ｍと第２リブ２３ｎとの間隔を指す。換言すると、流路幅Ｌ１，Ｌ２は、互いに隣り合う第１リブ２３ｍと第２リブ２３ｎとの最短距離、かつ、直線的な離間距離である。このようにすることで、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没する可能性をさらに低減できる。

【0065】

また、本実施形態では、タンク製造用金型２からタンク１００を離型させやすくするため、図５に示すように、中心軸Ｏを中心とした周方向ＬＤにおける形成位置に応じて、リブ２３の側面２３５の勾配を変化させている。以下において、図６における側面２３５の勾配を基準勾配とし、図６におけるリブ２３を基準リブ２３ｓとも呼ぶ。

【0066】

図９は、図５の第２領域Ｒ２を拡大した拡大図である。図９では、リブ２３の側面２３５における勾配を、基準勾配に対して予め定められた角度だけ変化させた勾配リブ２３ｔを実線で示している。また、図９では、第２領域Ｒ２におけるリブ２３を、基準リブ２３ｓにする場合と、勾配リブ２３ｔにする場合と、を比較しやすくするために、基準リブ２３ｓを点線で併せて図示している。

【0067】

例えば、第１型２１を離間方向ＲＤ（図５）に移動させることによって、タンク１００の上方側（本実施形態では、＋Ｙ方向側）を離型する際に、図６に示す第１領域Ｒ１では、樹脂層１７の外表面１７ｂとタンク製造用金型２の内表面２０ａとが干渉しづらい。一方、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とでリブ２３の形状を同一とした場合、すなわち、第２領域Ｒ２に基準リブ２３ｓを設けた場合、離型する際に、特に、角部２９１において、樹脂層１７の外表面１７ｂとタンク製造用金型２の内表面２０ａとが干渉しやすい。ここで言う「角部２９１」とは、リブ２３の側面２３５と金型本体部２０の内表面２０ａとが接続する接続部分と、接続部分の周辺部分とを指す。そこで、第２領域Ｒ２のように、離型時に樹脂層１７と金型本体部２０とが干渉しやすい領域については、抜き勾配（抜き角）として、金型本体部２０の内表面２０ａに対して基準勾配よりも大きな勾配を設けた勾配リブ２３ｔを形成している。このようにすると、タンク製造用金型２からタンク１００を離型しやすくできる。

【0068】

また、本実施形態では、図１に示すように、プリフォーム１２０において、円筒部９５０の外径は、球面部９５１，９５２の外径よりも大きい。そして、図４に示すように、プリフォーム１２０の配置状態において、円筒部９５０と胴部２０５との間に形成される空間部Ｂ１は、第２球面部９５２と第２ドーム部２０２との間に形成される空間部Ｂ２よりも小さい。そのため、円筒部９５０に巻き付けられた繊維束１２は、球面部９５１，９５２に巻き付けられた繊維束１２と比べて、樹脂Ｊを含浸させにくい。そこで、本実施形態では、図４に示すように、複数のリブ２３は、金型本体部２０のうち、胴部２０５の内表面２００ａに形成されている一方で、第２ドーム部２０２の内表面２０２ａには形成されていない。図４では、図示を省略しているが、第１ドーム部２０１の内表面についても、第２ドーム部２０２と同様に、複数のリブ２３は形成されていない。このようにすると、球面部９５１，９５２よりも樹脂を含浸させにくい円筒部９５０において、繊維束１２に樹脂Ｊを含浸させやすくできる。

【0069】

Ａ－５．貫通孔１７０の詳細構成：
図１０は、貫通孔１７０の詳細構成を説明するための図である。図１０では、図１の第３領域Ｒ３を拡大して示している。

【0070】

貫通孔１７０は、ＲＴＭ法によって樹脂層１７を形成する過程で形成される。具体的には、含浸工程（ステップＳ６）において、図８に示すように、金型本体部２０の内表面２０ａに設けられた複数のリブ２３が、プリフォーム１２０と金型本体部２０の内表面２０ａとの間に流通する樹脂Ｊの流れを局所的に遮断する。一方で、リブ２３が形成されていない部分、すなわち、流路部２７には樹脂Ｊが流通する。これにより、樹脂層１７には、図１０に示すように、複数の貫通孔１７０が形成される。つまり、貫通孔１７０は、リブ２３の形状に沿った形状を成す空洞部である。

【0071】

ここで、タンク１００の内部空間１０ｐに貯留された水素ガスなどの流体Ｇ１は、微量ではあるものの、ライナ１０および繊維強化樹脂層１５を透過して、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に進入する場合がある。このとき、樹脂層１７は、タンク強度を確保するために、繊維強化樹脂層１５と比べて、ガスバリア性が高く、かつ、強度が低い材料によって形成されている。ここで言う「強度」とは、例えば、破断ひずみの大小を指し、「強度が低い」とは、例えば、破断ひずみが大きいことを指す。そのため、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に進入した流体Ｇ２は、樹脂層１７を透過することなく、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に溜まる。そして、流体Ｇ２の蓄積量に応じて樹脂層１７は徐々に伸びていき、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に溜まった流体Ｇ２が予め定められた量を超えた場合に、樹脂層１７が破断する。樹脂層１７が破断すると、樹脂層１７が白濁したり、異音が発生したりする。例えば、樹脂層１７が白濁すると、タンク１００の外観を損ねる場合がある。

【0072】

そこで、本実施形態では、樹脂層１７に複数の貫通孔１７０を形成して、繊維強化樹脂層１５と外部とを連通させている。これにより、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に進入した流体Ｇ２を、樹脂層１７に形成された貫通孔１７０を通って大気中に放出することができる。つまり、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に進入した流体Ｇ２が、繊維強化樹脂層１５と樹脂層１７との間に溜まることを抑制できる。これにより、樹脂層１７が破断する可能性を低減させることができる。そして、樹脂層１７が白濁したり、異音が発生したりすることを抑制できるため、タンク１００の品質が低下する可能性を低減できる。

【0073】

なお、リブ２３の突出方向におけるリブ２３の寸法ＬＪ（図６）は、樹脂層１７の厚さＬ１７（図１０）と同程度であることが好ましい。ここで言う「リブ２３の突出方向」とは、金型本体部２０の内表面２０ａから径方向内側に向かう方向である。このようにすると、貫通孔１７０が形成された部分において、繊維強化樹脂層１５と外部とをより確実に連通させることができる。

【0074】

上記第１実施形態によれば、図２および図４に示すように、タンク１００は、複数のリブ２３と流路部２７とを有するタンク製造用金型２を用いて、ＲＴＭ法により製造される。このとき、図８に示すように、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ２とは異なるため、流路部２７に繊維束１２が埋没することを抑制できる。これにより、金型本体部２０の内表面２０ａとプリフォーム１２０とが接触した場合でも、流路部２７に樹脂Ｊを流通させることで、接触部分Ｔにおける繊維束１２に対して樹脂Ｊを十分に含浸させることができる。

【0075】

Ｂ．第２実施形態：
図１１は、第２実施形態におけるタンク製造用金型２４の内部を外側から透視した透視図である。図１１では、図４と同様に、配置室２００にプリフォーム１２０を配置して、金型本体部２４０を型締めした状態のタンク製造用金型２４を図示している。また、図１１では、配置室２００の構成およびタンク製造用金型２４とプリフォーム１２０との位置関係を視認しやすくするために、タンク製造用金型２４およびプリフォーム１２０の一部を抜粋すると共に、タンク製造用金型２４の内部を透視している。なお、図１１では、プリフォーム１２０の外形を破線によって示している。

【0076】

本実施形態においても、複数のリブ２３４は、金型本体部２４０の内表面２４０ａから径方向内側に向けて突出し、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける最外層１２ｂの繊維束１２と対向する。リブ２３４の機能は、第１実施形態と同様である。これに対して、本実施形態では、リブ２３４の形状および金型本体部２４０の内表面２４０ａにおける複数のリブ２３４の配置が第１実施形態（図４）とは異なる。他の構成およびタンク１００の製造方法については、第１実施形態と同一である。第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すと共に、説明を省略する。なお、本実施形態においても、繊維層１２１における最外層１２ｂが巻角度αを５５度としたヘリカル巻きによって形成されたプリフォーム１２０を用いて、タンク１００を製造する場合を例に挙げて説明する。

【0077】

本実施形態では、複数のリブ２３４は、軸方向ＯＤに沿ってリブ２３４が複数配置された第２リブ群２４８として形成されている。図１１では、第２リブ群２４８の一部を二点鎖線により囲むことで示している。そして、金型本体部２４０の内表面２４０ａには、中心軸Ｏを中心とした周方向ＬＤにおいて、第２リブ群２４８が繰り返し並ぶように配置されている。このとき、互いに隣り合う第２リブ群２４８ｍ，２４８ｎのそれぞれの形成位置は、軸方向ＯＤにおいて予め定められた距離の分だけずれている。つまり、本実施形態では、複数のリブ２３４は、金型本体部２４０の内表面２４０ａにおいて、予め定められた距離だけ離間した状態で、互い違いとなるように配置されている。

【0078】

図１２は、第２実施形態における流路部２７の構成および繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ３との関係性を示す図である。図１２では、図１１の一部を拡大すると共に、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける繊維束１２の一部を代表して図示している。また、図１２では、予め定められた折り返し位置によって折り返されたことにより、互いに交差する２つの繊維束１２を模式的に図示している。

【0079】

本実施形態では、流路部２７は、軸方向ＯＤに沿って延びる第１流路部２７１と、周方向ＬＤに沿って延びる複数の第３流路部２７３と、によって構成される。よって、第１流路部２７１の延びる方向である第１流路方向ＧＤ１は、軸方向ＯＤに沿った方向である。また、第３流路部２７３の延びる方向である第３流路方向ＧＤ３はそれぞれ、周方向ＬＤに沿った方向である。これに対して、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２は、中心軸Ｏに対して巻角度α（本実施形態では、５５度）だけ傾斜した方向である。つまり、本実施形態においても、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ３とは異なる。これにより、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没する可能性を低減することができる。

【0080】

さらに、本実施形態では、リブ２３４の形状は、金型本体部２４０の内表面２４０ａによって形成される底面２４２と、長方形状の対向面２４１と、底面２４２と対向面２４１とを接続する４つの側面２４５と、によって形成される四角錐台形状である。具体的には、対向面２４１について、プリフォーム１２０の周方向ＬＤにおけるリブ２３４の寸法ＬＲ１は第１実施形態（図４）と同一であり、プリフォーム１２０の軸方向ＯＤにおけるリブ２３４の寸法ＬＲ２は第１実施形態よりも大きい。このようにすると、プリフォーム１２０の最外層１２ｂにおける繊維束１２の一部が径方向外側に突出している場合に、繊維束１２と対向面２３１とが接触する可能性を高めることができる。これにより、プリフォーム１２０に生じた形状のばらつきをより確実に矯正することができる。

【0081】

上記第２実施形態によれば、図１２に示すように、タンク１００の製造過程において、繊維方向ＦＤ１，ＦＤ２と流路方向ＧＤ１，ＧＤ２とを異ならせることができる。これにより、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没することを抑制できるため、繊維束１２に対して樹脂Ｊを十分に含浸させることができる。

【0082】

Ｃ．第３実施形態：
図１３は、第３実施形態におけるタンク製造用金型２６の内部を外側から透視した透視図である。図１３では、図４と同様に、配置室２００にプリフォーム１２６を配置して、金型本体部２６０を型締めした状態のタンク製造用金型２６を図示している。また、図１３では、配置室２００の構成およびタンク製造用金型２６とプリフォーム１２６との位置関係を視認しやすくするために、タンク製造用金型２６およびプリフォーム１２６の一部を抜粋すると共に、タンク製造用金型２６の内部を透視している。なお、図１３では、プリフォーム１２０の外形を破線によって示している。

【0083】

本実施形態においても、複数のリブ２３は、金型本体部２６０の内表面２６０ａから径方向内側に向けて突出し、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける最外層１２ｂの繊維束１２と対向する。リブ２３の形状および機能は、第１実施形態と同様である。これに対して、本実施形態では、最外層１２ｂにおける繊維束１２の巻角度βと、金型本体部２６０の内表面２６０ａにおける複数のリブ２３の配置と、が第１実施形態（図４）とは異なる。他の構成およびタンク１００の製造方法については、第１実施形態と同一である。第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付すと共に、説明を省略する。

【0084】

本実施形態では、複数のリブ２３は、軸方向ＯＤに対して予め定められた角度だけ傾斜した傾斜方向ＩＤに沿ってリブ２３が複数配置された第３リブ群２６８として形成されている。図１３では、第３リブ群２６８の一部を二点鎖線により囲むことで示している。図１３に示す例では、傾斜方向ＩＤは、軸方向ＯＤに対して４５度だけ傾斜した方向である。つまり、本実施形態における第３リブ群２６８は、第１実施形態における第１リブ群２３８（図４）を、中心軸Ｏを中心として４５度回転させた位置に配置されている。なお、軸方向ＯＤに対する傾斜方向ＩＤの傾斜角度は、これに限られるものではなく、他の角度であってもよい。

【0085】

図１４は、第３実施形態における流路部２７の構成および繊維方向ＦＤ３と流路方向ＧＤ４，ＧＤ５との関係性を示す図である。図１４では、図１３の一部を拡大すると共に、繊維層１２１の最外層１２ｂにおける繊維束１２の一部を代表して図示している。

【0086】

本実施形態では、流路部２７は、傾斜方向ＩＤに沿って延びる第４流路部２７４と、傾斜方向ＩＤに直交する方向に延びる第５流路部２７５と、によって構成される。よって、第４流路部２７４の延びる方向である第４流路方向ＧＤ４は、傾斜方向ＩＤに沿った方向である。また、第５流路部２７５の延びる方向である第５流路方向ＧＤ５は、傾斜方向ＩＤに直交する方向である。これに対して、本実施形態では、繊維層１２１における最外層１２ｂは、巻角度βを９０度としたフープ巻きによって形成されている。つまり、繊維方向ＦＤ３は、中心軸Ｏに対して巻角度β（９０度）だけ傾斜した方向である。よって、本実施形態においても、繊維方向ＦＤ３と流路方向ＧＤ４，ＧＤ５とは異なる。

【0087】

上記第３実施形態によれば、図１４に示すように、最外層１２ｂをフープ巻きにより形成したプリフォーム１２６を用いたタンク１００の製造過程において、繊維方向ＦＤ３と流路方向ＧＤ４，ＧＤ５とを異ならせることができる。これにより、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没することを抑制できる。よって、金型本体部２０の内表面２０ａとプリフォーム１２０とが接触した場合でも、流路部２７に樹脂Ｊを流通させることで、繊維束１２に対して樹脂Ｊを十分に含浸させることができる。

【0088】

Ｄ．他の実施形態：
Ｄ－１．他の実施形態１：
上記実施形態では、リブ２３は、金型本体部２０のうちで、胴部２０５の内表面２００ａのみに形成されていた。しかし、本開示は、これに限られるものではない。リブ２３は、金型本体部２０のうちで、胴部２０５の内表面２００ａと、２つのドーム部２０１，２０２の内表面２０２ａとの両方に形成されていてもよい。このような形態であれば、リブ２３は、プリフォーム１２０の球面部９５１，９５２における形状のばらつきを矯正することができる。

【0089】

Ｄ－２．他の実施形態２：
上記実施形態では、流路幅Ｌ１，Ｌ２は、繊維幅Ｌ１２よりも小さくなるように形成されていた。しかし、本開示は、これに限られるものではない。流路幅Ｌ１，Ｌ２と繊維幅Ｌ１２とは同一であってもよく、流路幅Ｌ１，Ｌ２が繊維幅Ｌ１２よりも大きくなるように形成されてもよい。このような形態であっても、プリフォーム１２０の配置状態において、繊維方向ＦＤ１～ＦＤ３と流路方向ＧＤ１～ＧＤ５とが異なるため、最外層１２ｂを形成する繊維束１２が流路部２７に埋没することを抑制できる。

【0090】

本開示は、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、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。

【符号の説明】

【0091】

１…製造装置、２，２４，２６…タンク製造用金型、１０…ライナ、１０ｂ…ライナの外表面、１０ｄ…開口部、１０ｐ…内部空間、１０ｒ…先端部、１２…繊維束、１２Ｔ…突出部分、１２ａ…最内層、１２ｂ…最外層、１５…繊維強化樹脂層、１５ｂ…繊維強化樹脂層の外表面、１７…樹脂層、１７ｂ…樹脂層の外表面、２０，２４０，２６０…金型本体部、２０ａ，２４０ａ，２６０ａ…内表面、２１…第１型、２２…第２型、２３，２３４，２３６…リブ、２３ｍ…第１リブ、２３ｎ…第２リブ、２３ｓ…基準リブ、２３ｔ…勾配リブ、２７…流路部、４０…温度調節装置、５０…真空ポンプ、６０…加圧装置、６２…バルブ、６４…樹脂溜まり、７０…制御装置、８０…駆動機構、９０…補強層、９５…容器本体、１００…タンク、１２０，１２６…プリフォーム、１２０ｒ…一端側、１２０ｓ…他端側、１２１…繊維層、１７０…貫通孔、１８１…バルブ側口金、１８２…エンド側口金、２００…配置室、２０１…第１ドーム部、２０２…第２ドーム部、２０２ａ…第２ドーム部の内表面、２０５…胴部、２０５ａ…胴部の内表面、２０８…支持機構、２１１…第１型対向壁、２１２…第１型底壁、２１５…第１型凹部、２１６…第１型底面、２１７，２１７ｍ，２１７ｎ…第１型接続面、２１８…第１型管部、２１９…第１ゲート、２２１…第２型対向壁、２２２…第２型頂壁、２２５…第２型凹部、２２６…第２型頂面、２２７，２２７ｍ，２２７ｎ…第２型接続面、２２８…第２型管部、２２９…第２ゲート、２３０，２４２…底面、２３１，２４１…対向面、２３５，２３５ｍ，２３５ｎ，２４５…側面、２３８…第１リブ群、２４８，２４８ｍ，２４８ｎ…第２リブ群、２６８…第３リブ群、２７１…第１流路部、２７２…第２流路部、２７３…第３流路部、２７４…第４流路部、２７５…第５流路部、２９１…角部、９５０…円筒部、９５０ｒ…一端部、９５０ｓ…他端部、９５１…第１球面部、９５２…第２球面部、Ａ…矯正領域、Ｂ…空隙部分、Ｂ１，Ｂ２…空間部、ＣＤ…径方向、ＦＤ１～ＦＤ３…繊維方向、Ｇ１，Ｇ２…流体、ＧＤ１…第１流路方向、ＧＤ２…第２流路方向、ＧＤ３…第３流路方向、ＧＤ４…第４流路方向、ＧＤ５…第５流路方向、ＩＤ…傾斜方向、Ｊ…樹脂、Ｌ１，Ｌ２…流路幅、Ｌ１２…繊維幅、Ｌ１７…樹脂層の厚さ、ＬＤ…周方向、ＬＪ…突出方向におけるリブの寸法、ＬＲ１…周方向におけるリブの寸法、ＬＲ２…軸方向におけるリブの寸法、Ｏ…中心軸、ＯＤ…軸方向、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｒ３…第３領域、ＲＤ…離間方向、Ｔ…接触部分、α，β…巻角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】