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JPH08219391A - Gas cylinder and manufacture thereof - Google Patents

Gas cylinder and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH08219391A
JPH08219391A JP7051775A JP5177595A JPH08219391A JP H08219391 A JPH08219391 A JP H08219391A JP 7051775 A JP7051775 A JP 7051775A JP 5177595 A JP5177595 A JP 5177595A JP H08219391 A JPH08219391 A JP H08219391A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inner shell
boss
gas cylinder
shell
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7051775A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Yamagiwa
昌好 山極
Yasushi Iida
靖 飯田
Akihiko Kitano
彰彦 北野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP7051775A priority Critical patent/JPH08219391A/en
Publication of JPH08219391A publication Critical patent/JPH08219391A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0305Bosses, e.g. boss collars

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

PURPOSE: To heighten the torsional strength and the like of a joint part in the inner shell end part to a boss in a gas cylinder of double layer structure formed of the inner shell and an outer shell. CONSTITUTION: A gas cylinder has an inner shell 2 with gas barrier property, a pressure tight outer shell 3 provided in such a way as to cover the inner shell 2, and a boss 6 provided at the bottom part of the inner shell 2. In this case, the bottom part of the inner shell 2 and the boss 6 are engagedly fitted to each other through the polygonal faces.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種のガスボンベ、特
に自動車等に搭載するのに好適なガスボンベ、およびそ
の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various gas cylinders, particularly gas cylinders suitable for mounting on automobiles and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、米国その他の諸外国で、天然ガス
を燃料とする自動車が低公害車として注目されている。
そのような自動車には、一般にCNGタンク(Comp
ressed Natural Gas Tank)と
呼ばれるガスボンベが搭載される。
2. Description of the Related Art In recent years, automobiles that use natural gas as fuel have attracted attention as low-pollution vehicles in the United States and other foreign countries.
CNG tanks (Comp
A gas cylinder called a "less natural gas tank" is mounted.

【0003】そのような自動車用ガスボンベは、従来、
スチールやアルミニウム合金等の金属で作られている
が、金属製のものは重く、燃費を低下させる。加えて、
天然ガスの単位重量あたりの発熱量はガソリンの半分程
度にすぎないから、無補給で走行できる距離をガソリン
車並に高めようとするとガソリンの場合の約2倍もの天
然ガスを搭載しなければならず、これがまた車両総重量
を増大させ、燃費を低下させている。そのため、燃費向
上の一策として、ガスボンベの軽量化が検討されてい
る。
Such gas cylinders for automobiles have hitherto been known.
It is made of metal such as steel or aluminum alloy, but metal is heavy and reduces fuel consumption. in addition,
The calorific value per unit weight of natural gas is only about half that of gasoline, so if you try to increase the distance that you can run without refueling like a gasoline car, you have to carry about twice as much natural gas as gasoline. This in turn increases gross vehicle weight and reduces fuel economy. Therefore, weight reduction of gas cylinders is being considered as a measure for improving fuel efficiency.

【0004】ところで、特公平5−88665号公報に
は、ガスバリア性を有するプラスチック製の内殻を、耐
圧性のFRP(繊維強化プラスチック)製外殻で覆って
いるガスボンベが記載されている。このガスボンベは、
本質的にプラスチックからなるものであるから金属製の
ものにくらべてかなり軽量であり、これを自動車用の天
然ガスボンベとして用いると、燃費の向上が期待でき
る。
By the way, Japanese Patent Publication No. 5-88665 discloses a gas cylinder in which a plastic inner shell having a gas barrier property is covered with a pressure-resistant outer shell made of FRP (fiber reinforced plastic). This gas cylinder
Since it is essentially made of plastic, it is considerably lighter than metal, and if it is used as a natural gas cylinder for automobiles, it can be expected to improve fuel efficiency.

【0005】このようなガスボンベにおいては、内殻の
一端に、ボンベ内へガスを充填したり、ボンベ内からガ
スを取り出すためのノズルを取り付けるための口金が設
けられ、他端には、ガスボンベを立置させるためや、こ
の他端部を補強するために、たとえば金属製のボスが設
けられることがある(たとえば米国特許第4,925,
044号公報)。
In such a gas cylinder, a cap is provided at one end of the inner shell for attaching a gas for filling the gas into the cylinder and for attaching a nozzle for taking out gas from the cylinder, and at the other end, a gas cylinder is provided. A metal boss, for example, may be provided for standing or for reinforcing the other end (eg, US Pat. No. 4,925).
044 publication).

【0006】一方、内殻周囲には、公知のフィラメント
ワインディング法やテープワインディング法によりFR
P製外殻を形成することができるが、その際内殻自身を
芯体として回転させるので、内殻はその端部において、
望ましくは両端部において支持されなければならない。
上述のように、内殻端部にノズル取付用口金やボスが接
合されていると、これらの部材を、内殻を回転させる際
の軸体として利用できる。
On the other hand, around the inner shell, FR is formed by a known filament winding method or tape winding method.
An outer shell made of P can be formed, but at this time, the inner shell rotates as a core body, so that the inner shell has
It should preferably be supported at both ends.
As described above, when the nozzle mounting mouthpiece or the boss is joined to the end of the inner shell, these members can be used as a shaft when rotating the inner shell.

【0007】ところが、ノズル取付用口金は、内殻の首
部に内装されて強固に接合されるため、十分に回転軸体
としての機能を果たすが、内殻の他端部に設けられるボ
スは、単に内殻の他端部に接合するだけでは、接合部に
おいて高い捩り強度や曲げ強度が得られない。とくに捩
り強度が低いと、外殻をフィラメントワインディング法
により形成する際に作用する、内殻とボスとの間の捩り
応力に耐えられないおそれがある。したがって、たとえ
フィラメントワインディング法を適用するとしても、高
い巻張力をかけることができず、補強繊維の体積含有率
の低下等を招いて、外殻の耐圧性を高めることが困難に
なる。
However, since the nozzle mounting die is installed in the neck portion of the inner shell and firmly joined thereto, it sufficiently functions as a rotary shaft body, but the boss provided at the other end portion of the inner shell is By simply joining the other end of the inner shell, high torsional strength and bending strength cannot be obtained at the joining portion. Particularly, when the torsional strength is low, there is a possibility that the torsional stress between the inner shell and the boss, which acts when the outer shell is formed by the filament winding method, cannot be endured. Therefore, even if the filament winding method is applied, high winding tension cannot be applied, the volume content of the reinforcing fibers is reduced, and it becomes difficult to increase the pressure resistance of the outer shell.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点に着目し、耐圧性を保持しつつ軽量化を
はかった、本質的に、内殻、外殻の二層構造からなるガ
スボンベにおいて、内殻とボスとの接合部における捩り
強度や曲げ強度を、外殻のフィラメントワインディング
成形にも十分に耐えられるだけの強度まで高めることに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to pay attention to the above problems, and to reduce the weight while maintaining the pressure resistance, which is essentially a two-layer structure of an inner shell and an outer shell. In the gas cylinder consisting of, the torsional strength and bending strength at the joint portion between the inner shell and the boss are to be increased to the strength that can sufficiently withstand the filament winding molding of the outer shell.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
ガスボンベは、ガスバリア性を有する内殻と、該内殻を
覆うように設けた耐圧性の外殻と、前記内殻の底部に設
けたボスとを有するガスボンベであって、前記内殻の底
部と前記ボスとは、多角形の面を介して係着されている
ことを特徴とするものからなる。
A gas cylinder according to the present invention which meets the above object has an inner shell having gas barrier properties, a pressure-resistant outer shell provided to cover the inner shell, and a bottom portion of the inner shell. A gas cylinder having a boss, wherein the bottom of the inner shell and the boss are attached to each other via a polygonal surface.

【0010】また、本発明に係るガスボンベの製造方法
は、ガスバリア性を有する内殻の首部にノズル取付用口
金を、底部に多角形の面を介して係着されたボスをそれ
ぞれ設け、前記口金とボスとで内殻を両持支持しなが
ら、前記内殻の周りにフィラメントワインディング法に
より耐圧性のFRP製外殻を形成することを特徴とする
方法からなる。
Further, in the method for manufacturing a gas cylinder according to the present invention, a nozzle mounting mouthpiece is provided at the neck portion of the inner shell having gas barrier properties, and a boss attached to the bottom portion through a polygonal surface is provided, and the mouthpiece is provided. While supporting the inner shell on both sides with the boss and the boss, a pressure-resistant FRP outer shell is formed around the inner shell by a filament winding method.

【0011】図1ないし図4は、本発明の一実施態様に
係るガスボンベを示している。図1において、ガスボン
ベ1は、ガスバリア性を有する内殻2と、この内殻2を
覆うように設けた耐圧性の外殻3とを有する。このガス
ボンベ1は、全体として胴部Aと、それに続く鏡板部B
と、内殻2の一方の端部に形成された首部2aに内装さ
れて内殻2と一体的に結合されたノズル取付用口金4お
よび該口金4に取り付けられたノズル5と、内殻2の口
金4とは反対側の端部に接合されたボス6とを有してい
る。
1 to 4 show a gas cylinder according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a gas cylinder 1 has an inner shell 2 having a gas barrier property and a pressure-resistant outer shell 3 provided so as to cover the inner shell 2. The gas cylinder 1 has a body A as a whole and an end plate B following it.
A nozzle mounting mouthpiece 4 which is installed in a neck portion 2a formed at one end of the inner shell 2 and is integrally connected to the inner shell 2, a nozzle 5 attached to the mouthpiece 4, and an inner shell 2 And a boss 6 joined to the end opposite to the base 4.

【0012】上記において、内殻2は、ガス漏れを防ぐ
作用をもつ。また、後述するように耐圧性の外殻を形成
するときの芯体としても作用する。
In the above, the inner shell 2 has a function of preventing gas leakage. Further, as will be described later, it also acts as a core when forming a pressure resistant outer shell.

【0013】この内殻2は、たとえばポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ABS樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール
樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂で作られている。
耐衝撃性に優れるという意味では、ABS樹脂が好まし
い。そのような樹脂製の内殻2は、たとえば、周知のブ
ロー成形法によって製造でき、ブロー成形の際に口金4
と一体的に結合できる。複合ブロー成形法を用い、ガス
シール性に優れる、たとえばポリアミド樹脂の層を、剛
性に優れる、たとえば高密度ポリエチレン樹脂の層で挟
んだ多層構造とすることもできる。また、内殻2は、F
RPで作られていてもよい。そのようなFRP製の内殻
2は、たとえば、後述するような、外殻3に用いる補強
繊維の、繊維長2〜10mm程度の短繊維を含む樹脂を
射出成形することによって製造することができる。さら
に、内殻2は金属、たとえば薄いアルミニウム合金やマ
グネシウム合金等の軽合金から構成されていてもよい。
The inner shell 2 is made of a resin such as a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polyamide resin, an ABS resin, a polybutylene terephthalate resin, a polyacetal resin or a polycarbonate resin.
ABS resin is preferable in terms of excellent impact resistance. Such a resin inner shell 2 can be manufactured by, for example, a well-known blow molding method.
Can be combined with. It is also possible to use a composite blow molding method to form a multilayer structure in which a layer of polyamide resin having excellent gas sealing property is sandwiched by layers of high density polyethylene resin having excellent rigidity. Also, the inner shell 2 is F
It may be made of RP. Such an FRP inner shell 2 can be manufactured, for example, by injection-molding a resin containing reinforcing fibers used for the outer shell 3, which are short fibers having a fiber length of about 2 to 10 mm, which will be described later. . Further, the inner shell 2 may be made of a metal, for example, a light alloy such as a thin aluminum alloy or a magnesium alloy.

【0014】内殻2は、上述したようにガス漏れを防ぐ
作用をもっている。かかる作用を向上させるために、内
表面および/または外表面にガスバリア層を形成するの
も好ましい。たとえば、ブロー成形に際して吹込ガスと
してフッ素を含む窒素ガスを用いると、内殻2の内表面
にフッ素樹脂の被膜からなるガスバリア層を形成するこ
とができる。また、外表面に銅、ニッケル、クロム等の
金属のメッキ被膜を形成してガスバリア層とすることも
できる。金属メッキ被膜の形成は、電解メッキ法や無電
解メッキ法によることができる。内殻2を複合ブロー成
形法によって製造する場合、内側にガスバリア性に優れ
たポリアミド樹脂等の層を配し、外側に、易メッキ性
の、たとえばABS樹脂の層を配して金属メッキ被膜の
成形を容易にすることもできる。
The inner shell 2 has a function of preventing gas leakage as described above. In order to improve such action, it is also preferable to form a gas barrier layer on the inner surface and / or the outer surface. For example, when nitrogen gas containing fluorine is used as a blowing gas during blow molding, a gas barrier layer made of a fluororesin coating can be formed on the inner surface of the inner shell 2. Alternatively, a gas barrier layer may be formed by forming a plating film of a metal such as copper, nickel or chromium on the outer surface. The metal plating film can be formed by an electrolytic plating method or an electroless plating method. When the inner shell 2 is manufactured by the composite blow molding method, a layer of polyamide resin or the like having excellent gas barrier properties is arranged on the inner side, and a layer of easily-platable, for example, ABS resin is arranged on the outer side to form a metal plating film. It can also facilitate molding.

【0015】内殻には、また、その内面に2.5〜5c
m程度の間隔で周方向に延びるリング状のリブを設ける
ことができる。そのような内殻は、たとえば、リブ付の
プラスチック製の半割の内殻を作り、それらを接合、一
体化することによって得ることができる。このリブは、
内殻の強度を向上させ、後述するFRPの外殻の形成時
における内殻の変形を防ぎ、外殻を形成するFRP層の
補強繊維の蛇行や偏在による外殻の強度低下や強度のば
らつき、ひいては耐圧性能の低下を防ぐのに役立つ。
The inner shell also has 2.5 to 5c on its inner surface.
It is possible to provide ring-shaped ribs extending in the circumferential direction at intervals of about m. Such an inner shell can be obtained, for example, by making a half-divided inner shell made of a plastic with ribs, and joining and integrating them. This rib is
The strength of the inner shell is improved, the inner shell is prevented from being deformed at the time of forming the outer shell of the FRP described later, and the strength of the outer shell is reduced due to meandering or uneven distribution of the reinforcing fibers of the FRP layer forming the outer shell, and variations in strength, As a result, it helps prevent the deterioration of pressure resistance.

【0016】再び図1を参照するに、本実施態様では、
内殻2の胴部Aには、後述する補強繊維糸をフープ巻し
たり、そのような補強繊維糸の織物等と樹脂とを複合し
てなるFRP製の補強層7が形成されている。この補強
層7は、鏡板部Bの一部まで延びていてもよい。もっと
も、この発明においては、補強層7を有することが必須
ではない。
Referring again to FIG. 1, in this embodiment,
On the body portion A of the inner shell 2, there is formed a reinforcing layer 7 made of FRP, which is formed by hoop-winding a reinforcing fiber yarn described later or by combining a woven fabric of such a reinforcing fiber yarn and a resin. The reinforcing layer 7 may extend to a part of the end plate portion B. However, in the present invention, it is not essential to have the reinforcing layer 7.

【0017】一方、外殻3は、耐圧性能をもたせると同
時に、ガスボンベ1全体の軽量化をはかるという観点か
ら、FRPで構成することが好ましい。そのようなFR
P製の外殻3は、上述した内殻2を、いわゆるマンドレ
ルとして、その周りに周知のフィラメントワインディン
グ法やテープワインディング法によって樹脂を含む補強
繊維糸の巻層を形成し、成形することによって構成する
ことができる。このとき、補強層7がある場合にはその
表面をも含めた内殻2の外表面を平均高さが10〜20
0μm程度の粗面に形成しておくと、ワインディング時
における補強繊維糸の滑りを防止でき、補強繊維の分布
の乱れを少なくできるので好ましい。
On the other hand, it is preferable that the outer shell 3 is made of FRP from the viewpoint that it has pressure resistance and at the same time the weight of the gas cylinder 1 is reduced. Such FR
The outer shell 3 made of P is formed by forming the above-mentioned inner shell 2 as a so-called mandrel, and forming a wound layer of a reinforcing fiber yarn containing a resin around it by a well-known filament winding method or tape winding method, and molding the wound layer. can do. At this time, when the reinforcing layer 7 is present, the average height of the outer surface of the inner shell 2 including its surface is 10 to 20.
It is preferable to form a rough surface of about 0 μm because slippage of the reinforcing fiber yarn at the time of winding can be prevented and disturbance of distribution of the reinforcing fiber can be reduced.

【0018】補強繊維糸としては、炭素繊維糸やガラス
繊維糸、有機高弾性率繊維(たとえばポリアラミド繊
維)等の高強度、高弾性率繊維糸の少なくとも1種を用
いることができる。これらの補強繊維糸は、屈曲による
応力集中を小さくし、ボイドの発生を少なくすることが
できるという意味で、開繊性に優れる無撚繊維糸である
のが好ましい。そして、そのような補強繊維糸のなかで
も、比強度、比弾性率に優れ、ワインディング時におけ
る糸切れや毛羽の発生がほとんどなく、生産性の向上は
もとより、糸の継目や毛羽の混入による強度特性の低下
や耐衝撃性能の低下を防止できるようになる、炭素繊維
糸が好ましい。
As the reinforcing fiber yarn, at least one kind of high-strength and high-modulus fiber yarn such as carbon fiber yarn, glass fiber yarn, and organic high elastic modulus fiber (for example, polyaramid fiber) can be used. It is preferable that these reinforcing fiber yarns are non-twisted fiber yarns having excellent openability in the sense that stress concentration due to bending can be reduced and generation of voids can be reduced. And, even among such reinforcing fiber yarns, it has excellent specific strength and specific elastic modulus, there is almost no occurrence of yarn breakage or fluff during winding, and not only the improvement of productivity but also the strength due to mixing of yarn seams and fluff. A carbon fiber yarn is preferred because it can prevent deterioration of properties and impact resistance.

【0019】また、樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール
樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリアミド樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート樹脂、ABS樹脂、ポリエーテルケト
ン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ−4−
メチルペンテン−1樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可
塑性樹脂を用いることができる。
As the resin, thermosetting resins such as epoxy resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin and phenol resin, polyamide resin, polyethylene terephthalate resin, ABS resin, polyetherketone resin, polyphenylene sulfide resin, Poly-4-
A thermoplastic resin such as methylpentene-1 resin or polypropylene resin can be used.

【0020】再び図1を参照するとともに図2ないし図
4を参照して説明する。内殻2の口金4が結合されてい
るのと反対側の端部には、凹部8が形成されており、該
凹部8内に、ボス6の傘部6aが嵌着されている。この
凹部8は、横断面形状が角形に、本実施態様では六角形
の横断面形状に形成されており、それに嵌着されるボス
6の傘部6aも、対応させて、六角形の横断面形状に形
成されている。したがって、本実施態様では、この凹部
8と傘部6aとの嵌合当接部が、本発明でいう、多角形
の面を介して係着される部分に形成されている。なお、
多角形の形状としては、三角形も可能であるが、好まし
くは四角形以上の多角形、とくに図示のような六角形、
あるいは八角形が好ましい。
The description will be made with reference to FIG. 1 again and FIGS. 2 to 4. A concave portion 8 is formed at an end portion of the inner shell 2 opposite to the side to which the base 4 is coupled, and the umbrella portion 6a of the boss 6 is fitted into the concave portion 8. The recess 8 is formed in a square cross section, in this embodiment, a hexagonal cross section, and the umbrella portion 6a of the boss 6 fitted to the recess 8 also has a hexagonal cross section. It is formed in a shape. Therefore, in this embodiment, the fitting contact portion between the concave portion 8 and the umbrella portion 6a is formed in the portion that is engaged via the polygonal surface in the present invention. In addition,
The polygonal shape may be a triangle, but is preferably a quadrangle or more polygonal shape, particularly a hexagonal shape as illustrated,
Alternatively, an octagon is preferable.

【0021】また、本実施態様では、凹部8の中央部
に、ボンベ軸方向にボス6中へと延びる柱体9が立設さ
れている。柱体9は、内殻2と一体的に形成された中実
円柱体からなっている。ボス6側には、円筒状の孔6b
が形成されており、柱体9が孔6bに嵌合されている。
柱体9の軸方向長さは、20〜50mm程度が好まし
い。
Further, in the present embodiment, a column 9 extending up into the boss 6 in the cylinder axial direction is erected at the center of the recess 8. The column body 9 is a solid columnar body formed integrally with the inner shell 2. On the boss 6 side, a cylindrical hole 6b
Is formed, and the column 9 is fitted into the hole 6b.
The axial length of the column 9 is preferably about 20 to 50 mm.

【0022】上記のようなガスボンベ1の製造において
は、たとえば内殻2がプラスチック製で口金4が金属製
である場合、内殻2のブロー成形時に、成形される内殻
2と口金4とは一体的に結合され、ブロー成形後に、内
殻2の反対側の端部上にボス6が装着される。内殻端部
に立設された柱体9がボス6の孔6bに嵌合され、ボス
6の六角形横断面を有する傘部6aが、対応する六角形
横断面の凹部8に嵌着されるので、ボス6は単に嵌め込
むだけで自然に所定の位置、姿勢に固定される。したが
って、ボス6と、それに当接する内殻2の端部との間に
は、接着剤がなくてもよい。ただし、内殻2に対しボス
6を、少なくとも仮止めしておくために、両者間を接着
しておいてもよい。
In the production of the gas cylinder 1 as described above, for example, when the inner shell 2 is made of plastic and the mouthpiece 4 is made of metal, the inner shell 2 and the mouthpiece 4 to be formed at the time of blow molding the inner shell 2 The bosses 6 are mounted on the opposite end of the inner shell 2 after being integrally joined and after blow molding. A pillar 9 standing upright at the end of the inner shell is fitted into a hole 6b of the boss 6, and an umbrella portion 6a of the boss 6 having a hexagonal cross section is fitted into a corresponding recess 8 of the hexagonal cross section. Therefore, the boss 6 is naturally fixed in a predetermined position and posture by simply fitting it. Therefore, the adhesive may not be provided between the boss 6 and the end portion of the inner shell 2 that abuts on the boss 6. However, in order to at least temporarily fix the boss 6 to the inner shell 2, the two may be bonded together.

【0023】この状態においては、図2に示すように、
成形された内殻2の一端部に口金4が結合され、他端部
にボス6が固定された状態となる。口金4は、前述の如
く内殻2のブロー成形時等に内殻2と一体的に結合され
ているので、両者間接合部においては、捩り強度、曲げ
強度ともに十分に高い。一方、内殻2の他端部とボス6
との接合部においては、まず、横断面六角形の傘部6a
と凹部8との嵌着により、捩り方向に極めて高い強度が
発揮される。また、柱体9と孔6bとの嵌合構造によ
り、曲げ方向についても極めて高い強度が発揮される。
In this state, as shown in FIG.
The base 4 is joined to one end of the molded inner shell 2 and the boss 6 is fixed to the other end. Since the die 4 is integrally connected to the inner shell 2 during blow molding of the inner shell 2 as described above, both the torsional strength and the bending strength are sufficiently high at the joint between the two. On the other hand, the other end of the inner shell 2 and the boss 6
At the joint portion with, first, the umbrella portion 6a having a hexagonal cross section
Due to the fitting between the concave portion 8 and the concave portion 8, extremely high strength is exerted in the torsion direction. Further, due to the fitting structure of the pillar 9 and the hole 6b, extremely high strength is exerted also in the bending direction.

【0024】したがって、口金4とボス6とを介して内
殻2とを両持支持し、内殻2の周囲に外殻3をフィラメ
ントワインディング法で形成する際、内殻2上に巻き付
けられていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くしても、
内殻2の端部に作用する捩り応力や曲げ応力に対して十
分に耐えられるようになる。その結果、外殻3の補強繊
維の体積含有率を高めて、一層耐圧性に優れた外殻3を
形成できる。また、フィラメントワインディング工程の
作業の円滑化、容易化も達成される。
Therefore, when the inner shell 2 is supported on both sides through the base 4 and the boss 6 and the outer shell 3 is formed around the inner shell 2 by the filament winding method, the inner shell 2 is wound around the inner shell 2. Even if the tension of the resin impregnated reinforcing fiber yarn is increased,
It becomes possible to sufficiently withstand the torsional stress and bending stress acting on the end portion of the inner shell 2. As a result, the volume content of the reinforcing fibers in the outer shell 3 can be increased, and the outer shell 3 having even higher pressure resistance can be formed. Further, the work of the filament winding process can be facilitated and facilitated.

【0025】上記実施態様においては、内殻2の端部の
凹部8の中央部に柱体9を立設したが、たとえば図5に
示すように、内殻21の端部凹部22中には何も形成せ
ずに、単に、対応する六角形横断面形状の、ボス6の傘
部6aを嵌着(係着)するだけの構造とすることもでき
る。このような構成をとっても、少なくとも、ボスと内
殻との接合部における捩り強度を大幅に向上できる。た
だしこの構造の場合、曲げ強度については不足するおそ
れがあるので、ボス6と内殻21の端部とを接着剤で接
合しておくことが好ましい。それによって、十分に高い
曲げ強度も同時に確保できる。
In the above embodiment, the pillar 9 is erected in the center of the recess 8 at the end of the inner shell 2, but, for example, as shown in FIG. It is also possible to adopt a structure in which nothing is formed, and the umbrella portion 6a of the boss 6 having a corresponding hexagonal cross-sectional shape is simply fitted (attached). Even with such a configuration, at least the torsional strength at the joint between the boss and the inner shell can be significantly improved. However, in this structure, the bending strength may be insufficient, so it is preferable to bond the boss 6 and the end of the inner shell 21 with an adhesive. Thereby, a sufficiently high bending strength can be secured at the same time.

【0026】また、図6に示すように、内殻31の端部
凹部32の横断面形状を円形とし、凹部32の中央部
に、軸方向に延びる横断面角形の(たとえば図示のよう
に六角形の)柱体33を立設し、ボス側に柱体33に対
応する横断面形状の孔を設けて、該孔に柱体33を嵌合
するようにしてもよい。このような構成にあっては、柱
体33とボスの孔との嵌合構造によって、捩り強度と曲
げ強度の両方が同時に大幅に増大される。
Further, as shown in FIG. 6, the end concave portion 32 of the inner shell 31 has a circular cross-sectional shape, and the central portion of the concave portion 32 has a square cross-sectional shape extending in the axial direction (for example, as shown in FIG. It is also possible to erect the columnar body 33 and provide a hole having a cross-sectional shape corresponding to the columnar body 33 on the boss side, and fit the columnar body 33 into the hole. In such a structure, both the torsional strength and the bending strength are greatly increased at the same time by the fitting structure of the column body 33 and the hole of the boss.

【0027】なお、本発明に係るガスボンベに充填され
るガスの種類としては、特に限定されず、前述の如き天
然ガスの他、窒素や酸素、ヘリウムガス等が挙げられ
る。
The type of gas to be filled in the gas cylinder according to the present invention is not particularly limited, and nitrogen gas, oxygen gas, helium gas, etc. may be mentioned in addition to the above-mentioned natural gas.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスボン
ベによるときは、内殻とボスとの接合部における捩り強
度や曲げ強度を大幅に高めることができるようにしたの
で、内殻上に外殻をフィラメントワインディング法によ
って形成する際にも、上記接合部に十分に高い強度を発
揮させることができる。その結果、内殻上に巻き付けら
れていく樹脂含浸補強繊維糸の張力を高くして、形成さ
れるFRP製外殻の繊維体積含有率を高め、耐圧性の向
上をはかることができる。
As described above, when the gas cylinder of the present invention is used, the torsional strength and the bending strength at the joint between the inner shell and the boss can be significantly increased, so that the outer shell is not attached to the outer shell. Even when the shell is formed by the filament winding method, sufficiently high strength can be exerted at the above-mentioned joint. As a result, it is possible to increase the tension of the resin-impregnated reinforcing fiber yarn wound around the inner shell, increase the fiber volume content of the FRP outer shell to be formed, and improve the pressure resistance.

【0029】また、本発明に係るガスボンベの製造方法
によるときは、外殻のフィラメントワインディングによ
る成形時に、内殻の両端を確実にかつ強固に支持できる
ので、外殻の成形条件をより広い範囲から選択できるよ
うになり、容易に、かつ、低コストで所望のガスボンベ
を製造することができる。
In addition, according to the method for producing a gas cylinder of the present invention, since both ends of the inner shell can be reliably and firmly supported at the time of molding the outer shell by filament winding, the outer shell molding conditions can be set in a wider range. The desired gas cylinder can be manufactured easily and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係るガスボンベの縦断面
図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a gas cylinder according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のガスボンベの外殻形成前の状態を示す縦
断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a state before forming an outer shell of the gas cylinder of FIG.

【図3】図1のガスボンベの内殻の端面図である。3 is an end view of the inner shell of the gas cylinder of FIG. 1. FIG.

【図4】図1のガスボンベのボスの拡大斜視図である。4 is an enlarged perspective view of a boss of the gas cylinder of FIG.

【図5】本発明の別の実施態様に係るガスボンベの内殻
の端面図である。
FIG. 5 is an end view of the inner shell of the gas cylinder according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のさらに別の実施態様に係るガスボンベ
の内殻の端面図である。
FIG. 6 is an end view of an inner shell of a gas cylinder according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガスボンベ 2、21、31 内殻 2a 内殻の首部 3 外殻 4 ノズル取付用口金 5 ノズル 6 ボス 6a 傘部 6b 孔 7 補強層 8、22、32 凹部 9、33 柱体 1 Gas Cylinder 2, 21, 31 Inner Shell 2a Neck of Inner Shell 3 Outer Shell 4 Nozzle Mounting Base 5 Nozzle 6 Boss 6a Umbrella 6b Hole 7 Reinforcing Layer 8, 22, 32 Concave 9, 33 Column

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスバリア性を有する内殻と、該内殻を
覆うように設けた耐圧性の外殻と、前記内殻の底部に設
けたボスとを有するガスボンベであって、前記内殻の底
部と前記ボスとは、多角形の面を介して係着されている
ことを特徴とするガスボンベ。
1. A gas cylinder having an inner shell having a gas barrier property, a pressure-resistant outer shell provided so as to cover the inner shell, and a boss provided at the bottom of the inner shell. The gas cylinder, wherein the bottom portion and the boss are attached to each other via a polygonal surface.
【請求項2】 前記ボスが、前記内殻の底部に形成され
た凹部に係着されている、請求項1のガスボンベ。
2. The gas cylinder according to claim 1, wherein the boss is engaged with a recess formed in a bottom portion of the inner shell.
【請求項3】 前記ボスが、前記内殻の底部に立設した
柱体に係着されている、請求項1のガスボンベ。
3. The gas cylinder according to claim 1, wherein the boss is attached to a column body that is erected on the bottom of the inner shell.
【請求項4】 前記内殻の底部に凹部が形成されてお
り、該凹部に、ボンベ軸方向に前記ボス中へと延びる柱
体が立設されている、請求項1のガスボンベ。
4. The gas cylinder according to claim 1, wherein a concave portion is formed in a bottom portion of the inner shell, and a column body extending in the axial direction of the cylinder into the boss is provided upright in the concave portion.
【請求項5】 前記凹部の横断面形状が多角形である、
請求項2または4のガスボンベ。
5. The cross-sectional shape of the recess is polygonal.
The gas cylinder according to claim 2 or 4.
【請求項6】 前記柱体の横断面形状が多角形である、
請求項3または4のガスボンベ。
6. The cross-sectional shape of the columnar body is polygonal.
The gas cylinder according to claim 3 or 4.
【請求項7】 前記内殻がプラスチックで構成され、前
記外殻がFRPで構成されている、請求項1ないし6の
いずれかに記載のガスボンベ。
7. The gas cylinder according to claim 1, wherein the inner shell is made of plastic and the outer shell is made of FRP.
【請求項8】 ガスバリア性を有する内殻の首部にノズ
ル取付用口金を、底部に多角形の面を介して係着された
ボスをそれぞれ設け、前記口金とボスとで内殻を両持支
持しながら、前記内殻の周りにフィラメントワインディ
ング法により耐圧性のFRP製外殻を形成することを特
徴とする、ガスボンベの製造方法。
8. A nozzle mounting mouthpiece is provided on a neck portion of an inner shell having gas barrier properties, and a boss attached to the bottom portion through a polygonal surface is provided, and the inner shell is supported on both sides by the mouthpiece and the boss. However, a method of manufacturing a gas cylinder, characterized in that a pressure-resistant FRP outer shell is formed around the inner shell by a filament winding method.
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