特許 7687274 ガスタンクおよびその製造方法

(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】2025-05-26

(45)【発行日】2025-06-03

(54)【発明の名称】ガスタンクおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 1/06 20060101AFI20250527BHJP

   F16J 12/00 20060101ALI20250527BHJP

【ＦＩ】

F17C1/06

F16J12/00 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022082308

(22)【出願日】2022-05-19

(65)【公開番号】P2023170497

(43)【公開日】2023-12-01

【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】加藤 圭

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 雄基

【審査官】武井 健浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５０４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０３１４７８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－０３２２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２６８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２０３４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０７０６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１９４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２０６５２１（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ １／０６

Ｆ１６Ｊ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスタンクであって、
中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナと、
前記ライナの外周を覆う補強層と、を備え、
前記補強層は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を有し、
前記第一繊維層は、複数の前記第一補強部と、複数の前記第二補強部とを備える、
ガスタンク。

【請求項2】

ガスタンクであって、
中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナと、
前記ライナの外周を覆う補強層と、を備え、
前記補強層は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を有し、
上層の第一繊維層が有する第一補強部は、下層の第一繊維層が有する第一補強部の少なくとも一部に重ねて積層された重複部を備え、
前記第一補強部は、前記補強層に含まれるすべての繊維層に備えられ、
前記重複部は、前記補強層に含まれるすべての第一繊維層に備えられ、
前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部に対して前記ライナの軸方向にずらして配置され、
前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部のうち前記重複部以外の部分に積層され、
前記補強層において、積層方向に含まれる前記第一補強部の層数の合計値の最大値と、前記合計値の最小値との差が３層以下である、
ガスタンク。

【請求項3】

前記補強層の最外層は、前記第一補強部を含み、前記第二補強部を含まない第二繊維層を備える、請求項１または請求項２に記載のガスタンク。

【請求項4】

前記補強層の最内層は、前記第一補強部を含み、前記第二補強部を含まない第二繊維層を備える、請求項１または請求項２に記載のガスタンク。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載のガスタンクであって、
前記第一繊維層は、前記第一補強部を前記ドーム部の外周に備える、
ガスタンク。

【請求項6】

ガスタンクの製造方法であって、
中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナを準備する工程と、
前記ライナの外周に繊維層を備える基体を形成する工程と、を備え、
前記基体を形成する工程は、
繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を形成する工程を有し、
前記第一繊維層は、複数の前記第一補強部と、複数の前記第二補強部とを備える、
ガスタンクの製造方法。

【請求項7】

ガスタンクの製造方法であって、
中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナを準備する工程と、
前記ライナの外周に補強層を備える基体を形成する工程と、を備え、
前記基体を形成する工程は、
繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を前記補強層の少なくとも一部として形成する工程を有し、
上層の第一繊維層が有する第一補強部は、下層の第一繊維層が有する第一補強部の少なくとも一部に重ねて積層された重複部を備え、
前記第一補強部は、前記補強層に含まれるすべての繊維層に備えられ、
前記重複部は、前記補強層に含まれるすべての第一繊維層に備えられ、
前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部に対して前記ライナの軸方向にずらして配置され、
前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部のうち前記重複部以外の部分に積層され、
前記補強層において、積層方向に含まれる前記第一補強部の層数の合計値の最大値と、前記合計値の最小値との差が３層以下である、
ガスタンクの製造方法。

【請求項8】

請求項６または請求項７に記載のガスタンクの製造方法であって、
形成された前記基体を金型の内部に配置して、前記金型を閉じる工程と、
閉じられた前記金型に樹脂材料を充填して、前記基体の繊維層に前記樹脂材料を含浸させる工程と、をさらに備える、
ガスタンクの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガスタンクおよびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

強化繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、強化繊維が第一補強部と連続するようにヘリカル状に巻き付けられた第二補強部とを有する繊維層が容器本体の外周面に積層されたガスタンクが知られている（例えば、特許文献１）。ガスタンクは、積層された繊維層に熱硬化性樹脂を含浸させて加熱、硬化させることによって得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－０２６８１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

強化繊維がヘリカル状に巻き付けられた第二補強部には、繊維密度が高いために熱硬化性樹脂が充分に含浸しないことがある。

【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。
［形態１］ガスタンクであって、中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナと、前記ライナの外周を覆う補強層と、を備え、前記補強層は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を有し、前記第一繊維層は、複数の前記第一補強部と、複数の前記第二補強部とを備える、ガスタンク。
［形態２］ガスタンクであって、中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナと、前記ライナの外周を覆う補強層と、を備え、前記補強層は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を有し、上層の第一繊維層が有する第一補強部は、下層の第一繊維層が有する第一補強部の少なくとも一部に重ねて積層された重複部を備え、前記第一補強部は、前記補強層に含まれるすべての繊維層に備えられ、前記重複部は、前記補強層に含まれるすべての第一繊維層に備えられ、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部に対して前記ライナの軸方向にずらして配置され、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部のうち前記重複部以外の部分に積層され、前記補強層において、積層方向に含まれる前記第一補強部の層数の合計値の最大値と、前記合計値の最小値との差が３層以下である、
ガスタンク。
［形態３］ガスタンクの製造方法であって、中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナを準備する工程と、前記ライナの外周に繊維層を備える基体を形成する工程と、を備え、前記基体を形成する工程は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を形成する工程を有し、前記第一繊維層は、複数の前記第一補強部と、複数の前記第二補強部とを備える、ガスタンクの製造方法。
［形態４］ガスタンクの製造方法であって、中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナを準備する工程と、前記ライナの外周に補強層を備える基体を形成する工程と、を備え、前記基体を形成する工程は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を前記補強層の少なくとも一部として形成する工程を有し、上層の第一繊維層が有する第一補強部は、下層の第一繊維層が有する第一補強部の少なくとも一部に重ねて積層された重複部を備え、前記第一補強部は、前記補強層に含まれるすべての繊維層に備えられ、前記重複部は、前記補強層に含まれるすべての第一繊維層に備えられ、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部に対して前記ライナの軸方向にずらして配置され、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部のうち前記重複部以外の部分に積層され、前記補強層において、積層方向に含まれる前記第一補強部の層数の合計値の最大値と、前記合計値の最小値との差が３層以下である、ガスタンクの製造方法。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、ガスタンクが提供される。このガスタンクは、中心軸を有する筒状の胴部、および前記胴部の両端に設けられるドーム部を有するライナと、前記ライナの外周を覆う補強層と、を備える。前記補強層は、繊維が互い違いに編まれるように巻き付けられた第一補強部と、繊維が前記中心軸に対して予め定められた角度で巻き回された第二補強部とを前記胴部の外周に備える少なくとも一の第一繊維層を有する。
この形態のガスタンクによれば、第一繊維層が第二繊維層を備えることにより繊維層の強度を向上させてガスタンクの強度を向上させるとともに、第一繊維層を備えることにより繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。
（２）上記形態のガスタンクにおいて、前記第一繊維層は、複数の前記第一補強部と、複数の前記第二補強部とを備えてよい。
この形態のガスタンクによれば、第一補強部を複数備えることにより、第一補強部を介した樹脂材料の流動経路を複数形成することができ、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。
（３）上記形態のガスタンクにおいて、上層の第一繊維層が有する第一補強部は、下層の第一繊維層が有する第一補強部の少なくとも一部に重ねて積層された重複部を備えてよい。
この形態のガスタンクによれば、上層の第一補強部と、下層の第一補強部とが重ねて積層されることにより、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。
（４）上記形態のガスタンクにおいて、前記第一補強部は、前記補強層に含まれるすべての繊維層に備えられてよい。前記重複部は、前記補強層に含まれるすべての第一繊維層に備えられてよい。
この形態のガスタンクによれば、重複部がすべての第一繊維層に備えられることにより、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能をより向上させることができる。
（５）上記形態のガスタンクにおいて、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部に対して前記ライナの軸方向にずらして配置されてよい。
この形態のガスタンクによれば、第一補強部を軸方向にずらして配置することにより、積層方向に沿って直線状に第一補強部が重ねて配置される場合と比較して、補強層内の応力集中を抑制することができる。
（６）上記形態のガスタンクにおいて、前記上層の第一繊維層が有する第一補強部は、前記下層の第一繊維層が有する第一補強部のうち前記重複部以外の部分に積層されてよい。
この形態のガスタンクによれば、重複部上に重複部が形成されないように第一補強部を積層することにより、補強層内の応力集中を抑制することができる。
（７）上記形態のガスタンクにおいて、前記補強層において、積層方向に含まれる前記第一補強部の層数の合計値の最大値と、前記合計値の最小値との差が３層以下であってよい。
この形態のガスタンクによれば、第一補強部の層数を、軸方向で略均一とすることにより、繊維層の強度と、樹脂材料の含浸不足の抑制との軸方向でのバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。
（８）上記形態のガスタンクにおいて、前記補強層の最外層は、前記第一補強部を含み、前記第二補強部を含まない第二繊維層を備えてよい。
この形態のガスタンクによれば、繊維層の外表面の繊維材料の配列の乱れを抑制または防止することができる。
（９）上記形態のガスタンクにおいて、前記補強層の最内層は、前記第一補強部を含み、前記第二補強部を含まなくてよい。
この形態のガスタンクによれば、樹脂材料が含浸し難い最内層での樹脂材料の含浸不足を抑制または防止することができる。
（１０）上記形態のガスタンクにおいて、前記第一繊維層は、前記第一補強部を前記ドーム部の外周に備えてよい。
この形態のガスタンクによれば、曲率を有するドーム部の外周に第一補強部を形成することにより、ドーム部の外周に第二補強部を形成する場合に比べて繊維材料が配置予定位置からずれる不具合を抑制することができる。
本開示は、ガスタンクやガスタンクの製造方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、繊維強化樹脂層の形成方法、繊維強化プラスチックの製造方法、繊維強化プラスチックの製造装置、ガスタンクの製造装置や繊維強化プラスチックの製造装置の制御方法、その制御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等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】本開示の第１実施形態としてのガスタンクの構成を断面視で示す説明図。

【図2】胴部の外周に第一繊維層を備える基体の外観を示す説明図。

【図3】第一補強部の一部の範囲を拡大して示す説明図。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ位置を示す断面図。

【図5】第二補強部の外観を拡大して示す説明図。

【図6】図５のＶＩ－ＶＩ位置を示す断面図。

【図7】ガスタンクの製造装置の概略構成を示す説明図。

【図8】ヘリカル巻きを行う場合の第一供給部および第二供給部の移動経路を示す説明図。

【図9】ブレーディング巻きを行う場合の第一供給部および第二供給部の移動経路を示す説明図。

【図10】胴部の外周に第二繊維層を備える基体の外観を示す説明図。

【図11】本開示の第１実施形態に係るガスタンクの繊維強化樹脂層の構成を模式的に示す説明図。

【図12】繊維層に樹脂材料を含浸させる際の樹脂材料の流動経路を模式的に示す説明図。

【図13】本開示の第２実施形態に係るガスタンクの繊維強化樹脂層の構成を模式的に示す説明図。

【図14】本開示の第３実施形態に係るガスタンクの繊維強化樹脂層の構成を模式的に示す説明図。

【図15】本開示の第４実施形態に係るガスタンクの繊維強化樹脂層の構成を模式的に示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、本開示の第１実施形態としてのガスタンク１００の構成を断面視で示す説明図である。ガスタンク１００は、１０～７０ＭＰａの高圧な流体を収容するための貯蔵容器である。ガスタンク１００は、任意の形状で形成することができ、図１の例では、ガスタンク１００は、中心軸ＡＸに沿って長尺な略円柱の外観形状を有している。

【0009】

ガスタンク１００は、例えば、車両用の燃料電池や定置用の燃料電池に供給する水素ガスを貯蔵するために使用される。ガスタンク１００は、ライナ１０と、ライナ１０の両端に配置された口金１６，１７と、ライナ１０および口金１６，１７の外周面上に形成された繊維強化樹脂層２０とを備えている。ガスタンク１００は、水素ガスに限らず、酸素や天然ガスなどの種々の流体を収容してもよい。

【0010】

ライナ１０は、流体を密封するための内部空間を有する容器である。ライナ１０は、例えば、ナイロン、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ、ポリスチレン等のガスバリア性を有する樹脂で形成されている。ライナ１０は、円筒状の一つの胴部１２と、中心軸ＡＸに沿って胴部１２の両端に配置される半球状の二つのドーム部１４とを備えている。ドーム部１４の頂部には、開口が設けられている。図１に示す境界ＢＤは、ライナ１０のドーム部１４と胴部１２との接続部であり、ライナ１０の外形の曲率がゼロとなる位置である。ライナ１０は、樹脂に代えて、金属によって形成されてもよい。胴部１２は、円筒状には限らず、断面形状が多角形となる任意の筒状であってもよい。

【0011】

口金１６，１７は、ライナ１０の各ドーム部１４の頂部に設けられる開口に装着されている。口金１６は、例えば、ガスタンク１００へのガスの充填、あるいは、ガスタンク１００からのガスの放出のために用いられる。口金１７は、封止されており、製造時の芯出し等に用いられる。

【0012】

繊維強化樹脂層２０は、ライナ１０を補強するための補強層である。繊維強化樹脂層２０は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）を用いてライナ１０の外周を覆うように形成されている。本実施形態では、繊維強化樹脂層２０は、いわゆるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法により形成される。具体的には、ライナ１０の外周に繊維層が形成された基体（「繊維プリフォーム」とも呼ばれる。）を準備し、金型内に配置する。「繊維層」とは、繊維材料が巻き付けられることにより形成された層を意味する。繊維層は、後述するように、第一繊維層Ｌ１および第二繊維層Ｌ２の２種類の繊維層が所定の順序で厚さ方向に複数積層された構造を有している。繊維材料は、ライナ１０に加え、口金１６，１７の外表面上に巻き付けられてもよい。

【0013】

本実施形態では、繊維材料としてカーボン繊維が用いられている。繊維材料は、カーボン繊維のほか、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、高強度ポリエチレン繊維等を用いることができ、これらの複数種類の繊維が組み合わせられてもよい。繊維層の層数は、例えば１０層から２０層程度であり、ガスタンク１００のサイズや形状に応じて任意に設定することができる。本実施形態では、繊維層の層数は１２層である。

【0014】

基体が配置された状態の金型を閉じ、閉じられた金型の内部に樹脂材料を高速高圧で加圧充填することにより、樹脂材料を繊維層に含浸させる。樹脂材料の含浸時には、金型内に配置された基体の内部、すなわちライナ１０の内部には、含浸時に樹脂材料から付与される外圧に耐えうるための内圧を付与するために、例えば窒素ガスなどが充填される。繊維層に含浸された樹脂材料を硬化させることによってガスタンク１００が完成する。

【0015】

図２は、胴部１２の外周に第一繊維層Ｌ１を備える基体の外観を示す説明図である。「第一繊維層」とは、胴部１２の外周となる範囲ＲＧ２に第一補強部２１０と第二補強部２２０とを備える繊維層を意味する。「第一補強部」とは、繊維層のうち、いわゆるブレーディング巻きによって形成された部分である。「ブレーディング巻き」とは、繊維材料を互い違いに編まれるように巻き付ける方法を意味する。「第二補強部」とは、繊維層のうち、いわゆるヘリカル巻きによって形成された部分である。「ヘリカル巻き」とは、繊維材料を、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して予め定められた一の角度で胴部１２の外周に巻き付けたあと、さらに中心軸ＡＸに対して予め定められた他の角度で巻き付ける方法を意味する。

【0016】

本実施形態では、第一繊維層Ｌ１は、複数の第一補強部２１０と、複数の第二補強部２２０とを備えており、いわゆる縞模様の外観を有している。第一繊維層Ｌ１のうち範囲ＲＧ２における複数の第一補強部２１０と、複数の第二補強部２２０との配置位置、数、幅は、後述するように、ライナ１０上に積層される層数によって異なる。図２の例では、６つの第一補強部２１０と、７つの第二補強部２２０とが交互に配置されている。各第一補強部２１０および各第二補強部２２０は、軸方向に沿って所定の幅を有しており、胴部１２の外周に対して周方向に巻き付けられている。なお、図２では、技術の理解を容易にするために、第一補強部２１０および第二補強部２２０を模式的に示しており、各部の寸法を正確に示すものではない。

【0017】

図２に示すように、本実施形態では、第一繊維層Ｌ１は、ドーム部１４の外周となる範囲ＲＧ１には、第一補強部２１０を備えている。本実施形態のガスタンク１００によれば、曲率を有するドーム部１４の外周に第一補強部２１０を形成することにより、ヘリカル巻きに比べて繊維材料が滑る不具合を抑制することができる。なお、充分な強度のガスタンク１００が得られることを前提に、第一繊維層Ｌ１において、範囲ＲＧ１に第二補強部２２０が形成されてもよく、範囲ＲＧ１の繊維層を省略し胴部１２の外周のみに第一補強部２１０が形成されてもよい。

【0018】

第一繊維層Ｌ１では、範囲ＲＧ１の第一補強部２１０と、範囲ＲＧ２の第一補強部２１０および第二補強部２２０とが連続して形成される。具体的には、一方の範囲ＲＧ１に第一補強部２１０を形成した後に連続して範囲ＲＧ２の第一補強部２１０および第二補強部２２０を形成する。範囲ＲＧ２では、繊維材料の巻き付け方法を切り替えながら第二補強部２２０と第一補強部２１０とを交互に形成する。範囲ＲＧ２の繊維層を形成した後に、他方の範囲ＲＧ１に第一補強部２１０を形成することにより第一繊維層Ｌ１が完成する。

【0019】

図２には、第一繊維層Ｌ１において、境界部ＢＲが模式的に示されている。図２の例では、一方の範囲ＲＧ１に第一補強部２１０を形成した後に第二補強部２２０の形成に切り替えられる位置である。境界部ＢＲは、ライナ１０のドーム部１４と胴部１２との境界ＢＤを含み所定の幅を有している。具体的には、境界部ＢＲは、境界ＢＤから軸方向の前後に対して、さらに繊維材料の幅ＷＦの２本分の距離ＬＷを誤差として許容するための所定の幅を有する範囲である。

【0020】

図３は、第一補強部２１０の一部の範囲ＡＲ１を拡大して示す説明図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ位置を示す断面図である。図３，４に示すように、繊維材料は、例えば、数ミリメートルほどの所定の幅ＷＦを有する帯状の外観形状を有している。ただし、繊維材料は、糸状や平板状など、任意の形状とされてもよい。繊維材料の１枚あたりの厚さは、例えば、０．５ミリメートル以下の任意の厚さに設定することができる。本実施形態では、繊維材料の１枚あたりの厚さは、０．３ミリメートルである。

【0021】

図３に示すように、繊維材料２１１は、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して仰角となる角度θ１で巻き付けられている。繊維材料２１２～２１５は、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して俯角となる角度θ２で巻き付けられている。角度θ１，θ２は、任意に設定することができる。角度θ１，θ２は、例えば、ライナ１０の胴部１２に作用する応力などを考慮して設定されることが好ましい。本実施形態において、充分な強度のガスタンク１００を得るために、角度θ１は、例えば、中心軸ＡＸに対して＋５４．７度近傍で設定され、角度θ２は、例えば、中心軸ＡＸに対して－５４．７度で設定されている。

【0022】

図４に示すように、第一補強部２１０は、繊維材料２１１と、繊維材料２１２～２１５とが積層方向に沿った内側と外側とで互いの配置を入れ替えられて互い違いに編まれることによって形成される。本実施形態では、繊維材料２１１は、繊維材料２本分ごとに互いの配置を入れ替えられている。第一補強部２１０は、ガスタンク１００の外側に配置される繊維材料１本分の厚みを有する層Ｌ１１と、ガスタンク１００の内側に配置される繊維材料１本分の厚みを有する層Ｌ１２と含んでおり、第一補強部２１０の一層あたりの厚みは、繊維材料２本分の厚みである。

【0023】

図３に示すように、第一補強部２１０は、複数の繊維材料が互い違いに編まれて形成されるため、ヘリカル巻きに比べて繊維材料同士の拘束力が高くなる。そのため、例えば、第一補強部２１０は、第二補強部２２０に比べて、繊維材料の配列が乱れる不具合や、繊維材料を巻き付ける際に繊維材料が滑ることにより配置予定位置からずれる不具合を抑制することができる。

【0024】

図３に示すように、第一補強部２１０は、複数の繊維材料が互い違いに編まれることにより、編み込まれた繊維材料の間に間隙ＧＰが発生することがある。そのため、第一補強部２１０では、ヘリカル巻きのように繊維材料が互いに密着して形成される繊維層と比較して、樹脂材料が含浸しやすくなり得る。

【0025】

図５は、第二補強部２２０の外観を拡大して示す説明図である。図５には、図４の一部の範囲ＡＲ２が拡大して示されている。図５に示すように、繊維材料２２１は、ライナ１０の中心軸ＡＸに対して仰角となる角度θ３で巻き付けられている。繊維材料２２２～２２５は、中心軸ＡＸに対して俯角となる角度θ４で互いに平行に巻き付けられている。角度θ３，θ４は、例えば、ライナ１０の胴部１２に作用する応力などを考慮して任意に設定することができる。本実施形態では、角度θ３，θ４は、上述した角度θ１，θ２と同様に構成されている。

【0026】

図６は、図５のＶＩ－ＶＩ位置を示す断面図である。図６に示すように、第二補強部２２０は、繊維材料２２１のようにガスタンク１００の外側に配置される層Ｌ２１と、繊維材料２２２～２２５のようにガスタンク１００の内側に配置される層Ｌ２２と、を有している。なお、層Ｌ２１および層Ｌ２２は、上述した層Ｌ１１および層Ｌ１２を形成する繊維材料と連続している。以下の説明において、第一繊維層Ｌ１の層数は、層Ｌ２１，Ｌ２２を合わせた状態を「１層」としてカウントし、同様に、層Ｌ１１，Ｌ１２を合わせた状態を「１層」としてカウントする。なお、本実施形態では、第二補強部２２０の厚さは、０．６ミリメートルである。

【0027】

図５，６に示すように、第二補強部２２０は、ヘリカル巻きにより、複数の繊維材料が互いに平行に配置されることで互いに密着した状態で巻き付けられている。そのため、繊維材料の密度がブレーディング巻きよりも高くなり、ガスタンク１００の強度が高くなる。第二補強部２２０では、繊維材料が密着していることから、例えばＲＴＭ法により樹脂材料が加圧充填される場合に、第一補強部２１０よりも樹脂材料が含浸しにくくなり得る。

【0028】

図７は、ガスタンク１００の製造装置３００の概略構成を示す説明図である。製造装置３００は、ライナ１０に繊維材料を巻き付けるための装置である。製造装置３００は、繊維材料を供給するための第一供給部４２および第二供給部４４と、ライナ１０を方向ＤＲＴに移動させるための図示しない移動機構とを備えている。なお、図７では、図示の便宜のために、第一供給部４２および第二供給部４４をそれぞれ二つ示したが、実際には巻き付ける繊維材料の本数に対応する数だけ備えられている。

【0029】

製造装置３００は、繊維材料２２Ａを送り出す第一供給部４２と、繊維材料２２Ｂを送り出す第二供給部４４とを、ライナ１０の周りの移動経路ＯＲ１，ＯＲ２でそれぞれ回転させる。製造装置３００は、ライナ１０を軸方向に沿って方向ＤＲＴに移動させながら、繊維材料２２Ａ，２２Ｂを、ライナ１０の一方のドーム部１４の外周、胴部１２の外周、他方のドーム部１４の外周に対してこの順で巻き付ける。

【0030】

製造装置３００は、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２を、ヘリカル巻きを行う場合と、ブレーディング巻きを行う場合とで異なる経路に切り替えることができる。図７の例では、ヘリカル巻きを行う場合の移動経路ＯＲ１，ＯＲ２が示されている。

【0031】

図８は、ヘリカル巻きを行う場合の第一供給部４２および第二供給部４４の移動経路ＯＲ１，ＯＲ２を示す説明図である。第一供給部４２の移動経路ＯＲ１を実線で示し、第二供給部４４の移動経路ＯＲ２を破線で示している。第一供給部４２および第二供給部４４は、例えば、中心軸ＡＸを囲む２つの同心円の移動経路ＯＲ１，ＯＲ２に配列されている。移動経路ＯＲ１は、移動経路ＯＲ２よりも中心軸ＡＸから離れた位置、すなわち径方向の外側に配置されている。なお、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２は、同心円には限らず、中心軸ＡＸ周りを回転可能な任意の形状の軌道でもよい。

【0032】

図８に示すように、移動経路ＯＲ１上の第一供給部４２の移動方向ＤＲ１と、移動経路ＯＲ２上の第二供給部４４の移動方向ＤＲ２とは互いに逆方向である。図７で示したように、移動方向ＤＲ２で回転する第二供給部４４により、中心軸ＡＸに対して俯角となる角度θ４で複数の繊維材料２２Ｂがライナ１０の外周に巻き付けられる。移動方向ＤＲ１で回転する第一供給部４２により、中心軸ＡＸに対して仰角となる角度θ３で複数の繊維材料２２Ａが繊維材料２２Ｂの外側に巻き付けられる。この結果、外側に層Ｌ２１および内側に層Ｌ２２を配置した第二補強部２２０が胴部１２の外周に形成される。

【0033】

図９は、ブレーディング巻きを行う場合の第一供給部４２および第二供給部４４の移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂを示す説明図である。技術の理解を容易にするために、図９では、第一供給部４２の移動経路ＯＲ１ｂを実線で示し、第二供給部４４の移動経路ＯＲ２ｂを破線で示している。

【0034】

図９に示すように、移動経路ＯＲ１ｂ上の第一供給部４２の移動方向ＤＲ１と、移動経路ＯＲ２ｂ上の第二供給部４４の移動方向ＤＲ２とは互いに逆方向である。移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂでは、第一供給部４２が径方向の内側となり第二供給部４４が径方向の外側となる状態と、第二供給部４４が径方向の内側となり第一供給部４２が径方向の外側となる状態とが交互に切り替わる。これにより、中心軸ＡＸに対して俯角となる角度θ２で供給される繊維材料２２Ｂと、中心軸ＡＸに対して仰角となる角度θ１で供給される繊維材料２２Ａとが互い違いで編まれるようにライナ１０の外周に巻き付けられる。この結果、外側に層Ｌ１１および内側に層Ｌ１２を配置した第一補強部２１０が胴部１２の外周に形成される。

【0035】

製造装置３００は、方向ＤＲＴに移動するライナ１０に対して任意のタイミングで、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２と、移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂと、を切り替えることができる。製造装置３００は、例えば、図２で示した第一繊維層Ｌ１を形成する場合には、一方のドーム部１４の外周に対して移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂでブレーディング巻きを行ったあと、境界部ＢＲにおいて、移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂを移動経路ＯＲ１，ＯＲ２へと切り替えて胴部１２に対してヘリカル巻きを行う。製造装置３００は、胴部１２の外周では、移動経路を第一補強部２１０と第二補強部２２０との切り替え位置で、移動経路を切り替えることによりヘリカル巻きとブレーディング巻きとを交互に切り替えながら範囲ＲＧ２の繊維層を形成する。製造装置３００は、胴部１２の外周に対して繊維層を形成し終えると、胴部１２と他方のドーム部１４との境界部ＢＲにおいて、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２から移動経路ＯＲ１ｂ，ＯＲ２ｂへと切り替えて、他方のドーム部１４に対してブレーディング巻きを行う。製造装置３００は、第一繊維層Ｌ１を形成する場合には、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２を切り替えることなく、ライナ１０全体に対してブレーディング巻きを行う。

【0036】

図１０は、胴部１２の外周に第二繊維層Ｌ２を備える基体の外観を示す説明図である。「第二繊維層」とは、胴部１２の外周となる範囲ＲＧ２に第一補強部２１０を備え、範囲ＲＧ２に第二補強部２２０を備えない繊維層を意味する。第二繊維層Ｌ２は、第二補強部２２０を備えない点において第一繊維層Ｌ１と相違する。本実施形態では、第二繊維層Ｌ２は、範囲ＲＧ２に加え、ライナ１０のドーム部１４の外周となる範囲ＲＧ１にも第一補強部２１０を備えている。すなわち、第一繊維層Ｌ１は、第一補強部２１０のみを範囲ＲＧ１および範囲ＲＧ２に亘って連続して形成することによって、ライナ１０全体の外周に第一補強部２１０を備えている。製造装置３００は、第二繊維層Ｌ２を形成する場合には、移動経路ＯＲ１，ＯＲ２を切り替えることなく、ライナ１０全体に対してブレーディング巻きを行う。第二繊維層Ｌ２は、ライナ１０全体の外周にブレーディング巻きで形成されることから「ブレーディング巻き層」とも呼ばれる。なお、以下の説明において、第二繊維層Ｌ２の層数は、第一繊維層Ｌ１と同様に、層Ｌ２１および層Ｌ２２を合わせた状態を「１層」としてカウントする。本実施形態では、第一補強部２１０の厚さは、０．６ミリメートルである。また、充分な強度のガスタンク１００が得られることを前提に第二繊維層Ｌ２において、範囲ＲＧ１に第二補強部２２０が形成されてもよく、範囲ＲＧ１の繊維層を省略し胴部１２の外周のみに第一補強部２１０が形成されてもよい。

【0037】

図１１は、本開示の第１実施形態に係るガスタンク１００の繊維強化樹脂層２０の構成を模式的に示す説明図である。図１１に示す表ＴＢ１は、範囲ＲＧ２の繊維強化樹脂層２０の断面視に相当する。表ＴＢ１には、積層方向における第一繊維層Ｌ１と第二繊維層Ｌ２との配置関係と、軸方向における第一補強部２１０と第二補強部２２０との配置関係が模式的に示されている。なお、図示の便宜のために、表ＴＢ１には、範囲ＲＧ２のうちの一部の繊維層が示されているが、実際には、表ＴＢ１の右端よりも右側に、例えば、表ＴＢ１と同じ構成の繊維層が繰り返し形成されている。

【0038】

表ＴＢ１の横軸ＣＬ１は、左端である境界ＢＤを始点とする軸方向上の距離を示しており、単位はセンチメートルである。縦軸ＲＷは、ライナ１０上の繊維強化樹脂層２０に含まれる繊維層の層数を示している。縦軸ＲＷの最下段はライナ１０であり、それよりも下側はガスタンク１００の内部を示している。縦軸ＲＷの最上段は、１２層目の繊維層であり、繊維強化樹脂層２０の最外層である。ライナ１０の外表面上に積層される１層目の繊維層を、「最内層」とも呼び、最内層から最外層までの間（本実施形態では２層目から１１層目）を、「内層」とも呼ぶ。表ＴＢ１ならびに以降の表ＴＢ２～ＴＢ５では、図示の便宜から、第一補強部２１０と第二補強部２２０とは、幅１センチメートル×高さ繊維層１層分を１つのブロックとして示されている。技術の理解を容易にするために、第一補強部２１０には、ハッチングを付している。

【0039】

図１１に示すように、本実施形態のガスタンク１００において、繊維強化樹脂層２０の内層には、ブレーディング巻きで形成された第一補強部２１０と、ヘリカル巻きで形成された第二補強部２２０とを胴部１２の外周に備える第一繊維層Ｌ１が備えられている。第一繊維層Ｌ１が第二補強部２２０を備えることにより、ガスタンク１００の強度を向上させるとともに、第一補強部２１０を備えることにより、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。したがって、樹脂材料の含浸不足の抑制と、強度の向上とのバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。一層分の繊維層に第一補強部２１０と第二補強部２２０との双方を設けることにより、第一補強部２１０と第二補強部２２０とを異なる層に個別に設けられる場合と比較して、繊維層一層あたりの形状、強度、含浸性能のバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。

【0040】

本実施形態のガスタンク１００において、繊維強化樹脂層２０の最外層には、第二繊維層Ｌ２が配置されている。ＲＴＭ法により、樹脂材料が金型内に加圧充填されると、高速高圧の樹脂材料が繊維層に衝突することによって、繊維材料の配列の乱れや繊維材料の剥離や浮きなどの不具合が発生することがある。繊維材料同士の拘束力が高い第一補強部２１０のみを備える第二繊維層Ｌ２を最外層に配置することにより、樹脂材料を繊維層に含浸させる際に、樹脂材料の衝突による繊維層の外表面での繊維材料の配列の乱れや繊維材料の剥離などの不具合を抑制または防止することができる。

【0041】

本実施形態のガスタンク１００において、繊維強化樹脂層２０の最内層には、第二繊維層Ｌ２が配置されている。繊維強化樹脂層２０の最内層は、ライナ１０の変形による影響を受けやすく、内層の繊維層などと比較して繊維材料の密度が高くなりやすい。そのため、繊維強化樹脂層２０の最内層は、他の層に比べて樹脂材料が含浸しにくいことがある。この特徴は、ライナ１０が変形しやすい樹脂製である場合には、特に顕著になる。本実施形態では、繊維強化樹脂層２０の最内層に、樹脂材料を含浸させやすい第一補強部２１０のみを備える第二繊維層Ｌ２を配置することにより、最内層での樹脂材料の含浸不足を抑制または防止することができる。

【0042】

本実施形態のガスタンク１００において、繊維強化樹脂層２０の内層は、すべて第一繊維層Ｌ１で形成されており、内層の各層に第一補強部２１０と第二補強部２２０との双方が含まれている。このように構成されたガスタンク１００によれば、繊維層の全層の形状、強度、含浸性能のバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。

【0043】

本実施形態において、第一補強部２１０および第二補強部２２０は、所定の規則に従って配置されており、第一繊維層Ｌ１の層ごとでそれぞれ異なる位置に配置されている。図１１には、破線で囲まれた領域Ｔ１が示されている。領域Ｔ１は、高さ５層かつ幅１５センチメートルの領域である。図１１の例では、内層が４つの領域Ｔ１に区分されている。図１１の左下に示す領域Ｔ１では、６層目の左端に、軸方向の幅５センチメートルの第一補強部２１０が配置され、第一補強部２１０に隣接して幅１０センチメートルの第二補強部２２０が配置されている。これに対して、５層目では、第一補強部２１０は、６層目の配置位置に対して軸方向に３センチメートルずらした位置に配置されている。同様に、４層目、３層目、２層目では、それぞれ上層に対して３センチメートルずつ段階的に軸方向にずらして配置されている。なお、領域Ｔ１において、第一補強部２１０および第二補強部２２０は、繰り返しずらして領域Ｔ１の右端に到達した場合には左端から繰り返した位置で配置されてよい。繊維強化樹脂層２０の内層では、さらに、領域Ｔ１が軸方向および積層方向に繰り返し配列されることにより第一補強部２１０および第二補強部２２０が規則的に配列されている。なお、上述した図２には、４層目の第一繊維層Ｌ１を形成した状態の基体の外観の例が示されている。

【0044】

図１１に示すように、第一補強部２１０は、重複部ＯＬを備えている。重複部ＯＬは、下層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０の少なくとも一部に対して、上層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０が重ねて積層された部分である。「上層」とは、対象となる繊維層に対して上側に積層された一層分の繊維層を意味する。「下層」も同様に、下側の一層分の繊維層を意味する。図１１の例では、重複部ＯＬは、上層の第一補強部２１０の右端２センチメートルの領域であり、下層の第一補強部２１０の左端２センチメートルの領域に対して重ねて積層された領域である。本実施形態のガスタンク１００によれば、上層の第一補強部２１０と、下層の第一補強部２１０とが重ねて積層されることにより、樹脂材料を円滑に流動させることができる流動経路を繊維層の層間に形成することができ、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。なお、重複部ＯＬの幅は、樹脂材料が第一補強部２１０の層間を円滑に流動できるようにするために、０．１センチメートル以上であることが好ましい。本実施形態では、重複部ＯＬの幅は、樹脂材料の含浸性能の向上、ならびに製造装置３００による繊維材料の巻き付け方法の切り替え位置の機械誤差を考慮して、２センチメートルで設定されている。

【0045】

図１２は、本実施形態のガスタンク１００の繊維層に樹脂材料を含浸させる際の樹脂材料の流動経路を模式的に示す説明図である。図１２に示す表ＴＢ２は、図１１で示した表ＴＢ１に対して、樹脂材料の流動方向を示すための矢印Ｄ１～Ｄ４を付与したものである。ＲＴＭ法では、内部に基体を配置して型閉じした状態の金型の内部に、高速高圧の樹脂材料が充填される。矢印Ｄ１で示すように、高速高圧の樹脂材料は、金型内で繊維層の最外層に衝突して繊維層の内部に含浸される。

【0046】

本実施形態のガスタンク１００では、第一補強部２１０は、繊維強化樹脂層２０に含まれるすべての繊維層に備えられ、重複部ＯＬは、繊維強化樹脂層２０に含まれるすべての第一繊維層Ｌ１に備えられている。繊維強化樹脂層２０の最外層から最内層までの各層間に重複部ＯＬを設けることにより、矢印Ｄ２で示すように、繊維層の層間を樹脂材料が円滑に流動することができる流動経路を全層に亘って形成することができる。この結果、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能を向上させることができる。なお、矢印Ｄ３で示すように、各層の第二補強部２２０には、上層や下層の第一補強部２１０および第二補強部２２０から樹脂材料が供給されつつ、それよりも多くの樹脂材料が各層の第一補強部２１０から軸方向に沿って含浸される。最内層に到達した樹脂材料は、矢印Ｄ４で示すように、ライナ１０の外表面に沿って第二繊維層Ｌ２の全域に亘って含浸される。

【0047】

本実施形態のガスタンク１００において、第一繊維層Ｌ１は、複数の第一補強部２１０と、複数の第二補強部２２０とを備えている。第一補強部２１０を複数備えることにより、第一補強部２１０を介した樹脂材料の流動経路を複数形成することができ、繊維層に対する樹脂材料の含浸性能をより向上させることができる。また、軸方向において第一補強部２１０を複数の位置に分散して配置することにより、軸方向での繊維層の強度と、樹脂材料の含浸不足の抑制とのバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。

【0048】

図１１に示すように、本実施形態のガスタンク１００において、上層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０は、下層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０に対して軸方向に３センチメートルずらして配置されている。第一補強部２１０を軸方向にずらして配置することにより、積層方向に沿って直線状に第一補強部２１０が重ね合わせられて配置される場合と比較して、繊維強化樹脂層２０内の応力集中を抑制することができる。

【0049】

本実施形態のガスタンク１００において、上層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０は、下層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０のうち重複部ＯＬ以外の部分に積層されている。すなわち、上層の第一補強部２１０は、下層で形成された重複部ＯＬ上に形成されないように積層され、重複部ＯＬ上に重複部ＯＬが形成されないようにされている。重複部ＯＬが３層以上重ね合わせされないように積層することにより、繊維強化樹脂層２０内の応力集中を抑制することができる。

【0050】

図１１に示すように、表ＴＢ１の横軸ＣＬ２には、特定の位置において積層方向に含まれる第一補強部２１０の層数の合計値を示しており、当該合計値が境界ＢＤからの距離ごとに示されている。横軸ＣＬ３は、繊維層中の第一補強部２１０の層数の占有率（単位：％）を境界ＢＤからの距離ごとに示している。例えば、範囲ＲＧ２において境界ＢＤからの距離が１－２センチメートルの位置では、最内層、１層目、６－７層目、１１層目、最外層のそれぞれに第一補強部２１０が存在し、第一補強部２１０の層数の合計値は、６層である。本実施形態では、繊維強化樹脂層２０の層数は１２層であり、当該位置での第一補強部２１０の占有率は、５０％である。

【0051】

樹脂材料の含浸性能向上の観点から、積層方向に含まれる第一補強部２１０の占有率は、３０％以上であることが好ましい。また、繊維強化樹脂層２０内の強度向上の観点から、第二補強部２２０の占有率が３０％以上であることが好ましく、第一補強部２１０の占有率が７０％未満であることが好ましい。積層方向に含まれる第一補強部２１０の占有率は、３３％から５０％までであり、ガスタンク１００における強度の向上と樹脂材料の含浸性能とのバランスを向上させることができる。

【0052】

本実施形態のガスタンク１００では、横軸ＣＬ２の各値で示されるように、積層方向に含まれる第一補強部２１０の層数の合計値は、４層から６層までである。すなわち、繊維強化樹脂層２０において、積層方向に含まれる第一補強部２１０の層数の合計値の最大値と最小値との差が３層である。繊維強化樹脂層２０の積層方向に含まれる第一補強部２１０の層数を、軸方向で略均一とすることにより、繊維層の強度と、樹脂材料の含浸不足の抑制との軸方向でのバランスが取れたガスタンク１００を得ることができる。なお、積層方向に含まれる第一補強部２１０の層数の合計値の最大値と最小値との差は、３層以下の少ない層数であることが好ましく、例えば、ゼロ、１層、２層であってもよい。

【0053】

Ｂ．第２実施形態：
図１３は、本開示の第２実施形態に係るガスタンク１００の繊維強化樹脂層２０の構成を模式的に示す説明図である。図１３に示す表ＴＢ３は、範囲ＲＧ２の繊維強化樹脂層２０の断面視に相当する。第２実施形態のガスタンク１００は、第１実施形態のガスタンク１００とは、繊維強化樹脂層２０における第一補強部２１０と第二補強部２２０との配置位置が相違し、それ以外の構成は第１実施形態のガスタンク１００と同様である。

【0054】

表ＴＢ３に示すように、繊維強化樹脂層２０には、第一補強部２１０が第一配列ＣＳ１と第二配列ＣＳ２とに従って配置されている。第一配列ＣＳ１は、１１層目において境界ＢＤ側の端部に配置された第一補強部２１０が、下層に向かうに従って境界ＢＤから離れるように段階的に軸方向にずらしながら配置される配列である。第二配列ＣＳ２は、１１層目において境界ＢＤから３０センチメートル離れた位置に配置された第一補強部２１０が、下層に向かうに従って境界ＢＤに近付くように段階的に軸方向にずらしながら配置される配列である。また、第一配列ＣＳ１と第二配列ＣＳ２とが互いに交差するように配置されることにより、第一補強部２１０は、境界ＢＤから１５センチメートル位置での積層方向を対称軸とする線対称となるように、いわゆるクロス状に配列されている。本実施形態のガスタンク１００によれば、第一補強部２１０を線対称に配列し、また、断面視において複数の略三角形状に配列したトラス構造を採用することにより、繊維強化樹脂層２０の強度を向上させることができる。

【0055】

Ｃ．第３実施形態：
図１４は、本開示の第３実施形態に係るガスタンク１００の繊維強化樹脂層２０の構成を模式的に示す説明図である。図１４に示す表ＴＢ４は、範囲ＲＧ２の繊維強化樹脂層２０の断面視に相当する。第３実施形態のガスタンク１００は、第１実施形態のガスタンク１００とは、繊維強化樹脂層２０における第一補強部２１０と第二補強部２２０との配置位置が相違し、それ以外の構成は第１実施形態のガスタンク１００と同様である。

【0056】

図１４に示すように、本実施形態のガスタンク１００において、上層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０は、下層の第一繊維層Ｌ１に備えられる第一補強部２１０に対して、いわゆるスタック状に重ね合わせられて積層されている。第一補強部２１０が積層方向に沿った直線状に配列されることにより、樹脂材料を繊維強化樹脂層２０の最内層まで含浸させやすくなり、最内層での樹脂材料の含浸不足を抑制または防止することができる。

【0057】

Ｄ．第４実施形態：
図１５は、本開示の第４実施形態に係るガスタンク１００の繊維強化樹脂層２０の構成を模式的に示す説明図である。図１５に示す表ＴＢ５は、範囲ＲＧ２の繊維強化樹脂層２０の断面視に相当する。第４実施形態のガスタンク１００は、第１実施形態のガスタンク１００とは、繊維強化樹脂層２０における第一補強部２１０と第二補強部２２０との配置位置が相違し、それ以外の構成は第１実施形態のガスタンク１００と同様である。

【0058】

第１実施形態のガスタンク１００では、第一補強部２１０は、下層に向かうにしたがって境界ＢＤから離れる方向に３センチメートルずつ段階的にずらされながら配置される例を示した。これに対して、第４実施形態のガスタンク１００では、第一補強部２１０は、下層に向かうにしたがって境界ＢＤから離れる方向に１センチメートルずつ段階的にずらされながら配置されている。このように、上層の第一補強部２１０と下層の第一補強部２１０との間のズレ量は、３センチメートルには限らず、任意の距離で設定されてよい。また、ズレ量は、距離に限らず、繊維材料の枚数などで設定されてもよい。

【0059】

第１実施形態のガスタンク１００では、上層の第一補強部２１０は、下層の第一補強部２１０のうち重複部ＯＬ以外の部分に積層されている例を示した。これに対して、図１５に示すように、重複部ＯＬが３層以上重ね合わせられてもよい。

【0060】

Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ１）上記第１実施形態では、内層に第一繊維層Ｌ１が１０層備えられる例を示したが、内層の第一繊維層Ｌ１は、１０層には限らず、単数の層数であってもよく、２以上の任意の層数であってもよい。

【0061】

（Ｅ２）上記第１実施形態では、最外層および最内層が第二繊維層Ｌ２である例を示した。これに対して、最外層が第一繊維層Ｌ１であってよく、また、最内層が第一繊維層Ｌ１であってもよく、最外層と最内層の双方が第一繊維層Ｌ１であってもよい。

【0062】

（Ｅ３）上記第１実施形態では、重複部ＯＬが、上層の第一補強部２１０の右端２センチメートルの領域であり、下層の第一補強部２１０の左端２センチメートルの領域に対して重ねて積層される例を示した。これに対して、重複部ＯＬは、上層の第一補強部２１０が下層の第一補強部２１０に対して重ねられる範囲の大きさは任意に設定されてよい。例えば、上層の第一補強部２１０が下層の第一補強部２１０の全域に亘って重ねて積層されることにより形成されてもよく、上層の第一補強部２１０の全域が下層の第一補強部２１０に含まれるように重ねて積層されることにより形成されてもよい。また、繊維層の樹脂材料の含浸性能が充分である場合は、上層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０と、下層の第一繊維層Ｌ１が有する第一補強部２１０が重ねて積層されなくてもよく、重複部ＯＬは省略されてもよい。また、重複部ＯＬは、繊維強化樹脂層２０のすべての繊維層に備えられなくてもよく、繊維強化樹脂層２０に含まれる繊維層のうち一部の繊維層にのみ備えられてもよい。

【0063】

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。

【符号の説明】

【0064】

１０…ライナ、１２…胴部、１４…ドーム部、１６，１７…口金、２０…繊維強化樹脂層、２２Ａ，２２Ｂ…繊維材料、４２…第一供給部、４４…第二供給部、１００…ガスタンク、２１０…第一補強部、２１１～２１５，２２１～２２５…繊維材料、２２０…第二補強部、３００…製造装置、ＡＸ…中心軸、ＢＤ…境界、ＢＲ…境界部、ＧＰ…間隙、Ｌ１…第一繊維層、Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２…層、Ｌ２…第二繊維層、ＯＬ…重複部、Ｔ１…領域、ＴＢ１～ＴＢ５…表

【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】

【図15】