具体实施方式

[第一实施方式]

以下，利用图1至图6对应用了构造物的约束构造的第一实施方式的高压罐10进行说明。

如图1所示，作为构造物的高压罐10构成罐模块12的一部分。即，多个高压罐10被排列并连结，由此构成罐模块12。作为一个例子，该罐模块12被容纳于燃料电池车辆的地板面板的车辆下方侧。作为一个例子，在本实施方式的高压罐10容纳有作为流体的氢。

高压罐10被形成为以车辆前后方向为轴向(长尺寸方向)的圆柱状。该高压罐10被配置为包括：筒状的主体部20；接头30，分别设于主体部20的轴向的两端；以及固定带40，以架设于一对接头30之间的方式沿主体部20的轴向缠绕。主体部20是作为筒体的被约束部的一个例子，接头30是保持部的一个例子。以下，只要没有特别说明，则仅将主体部20的轴向设为轴向，仅将主体部20的径向设为径向。

如图2和图3所示，作为一个例子，主体部20具有：圆筒状的内衬24，由铝合金形成；以及加强层26，由CFRP(碳纤维增强树脂)形成，设于内衬24的外周面。加强层26通过下述方式形成：在内衬24的外周面缠绕预先浸渍有树脂的片状的CFRP，或者，在将碳纤维缠绕于内衬24的外周面之后使树脂浸渍。需要说明的是，在加强层26的内周面侧，纤维增强树脂内的未图示的碳纤维沿内衬24进而沿主体部20的周向排列。

接头30被形成为轴向外侧部分朝向轴向外侧凸出的大致半圆柱状。该接头30具有插入部32和连通流路34。插入部32是插入至高压罐10的开口22的部位，被形成为朝向轴向内侧突出的大致圆柱状。插入部32的外周面与主体部20的内周面抵接。此外，在插入部32的顶端部设有通过切除外缘部而形成的密封件(packing)容纳部36，在该密封件容纳部36的内部收纳有O形圈38。O形圈38沿径向产生弹性变形。主体部20的轴向一方侧的端部和另一方侧的端部分别被该插入部32封闭。

连通流路34形成于接头30的内部。该连通流路34被配置为包括：第一连通流路34A，在插入部32的内部沿轴向且朝向该轴向内侧开口；以及第二连通流路34B，在宽度方向延伸且连接于第一连通流路34A(参照图4)。在邻接的高压罐10，第二连通流路34B彼此连接，由此多个高压罐10的主体部20的内部相互连通。需要说明的是，可以将多个主体部20连接于具备多个插入部32的接头。

在接头30内的连通流路34设有作为阀构件的未图示的阀，由此被设为能对在连通流路34内流动的流体的量进行控制。并且，连通流路34分别连接于未图示的燃料电池堆、供给管等。

固定带40设于主体部20的径向外侧和一对接头30的外侧。具体而言，固定带40以沿轴向架设的方式缠绕于一对接头30的外侧面。该固定带40具有：环绕带42，沿轴向环绕主体部20；以及层间带44，包含在环绕带42的层间。如图5所示，在A－A线上，固定带40层叠有二十层，层间带44存在于从径向内侧起第二层和第十八层，环绕带42存在于其他层。

如图3所示，固定带40具有：一对直线部40A，沿着主体部20的轴向；一对外周部40B，沿着接头30的轴向外侧的外侧面；以及曲线部40C，将直线部40A和外周部40B连接。外周部40B和曲线部40C是弯曲部的一个例子。在此，形成为：当将曲线部40C的半径设为R，将高压罐10的高度设为H时，成为R＞H/3。此外，形成为：当将外周部40B的半径设为r时，成为r＞H/2。

如图6所示，作为第一CFRP带的环绕带42是CFRP制的带，是具有沿着轴向的0°方向的碳纤维CF的UD(Uni Direction：单向)带。需要说明的是，沿着轴向的0°方向包含制造环绕带42时的碳纤维CF的方向的误差和缠绕环绕带42时产生的碳纤维CF的方向的误差。此外，环绕带42是在碳纤维CF预先浸渍有树脂的所谓预浸料(prepreg)，该环绕带42在缠绕后发生固化。对于环绕带42而言，径向内侧的端部E1被粘接固定于接头30的外侧面(参照图3)，在绕主体部20十七周而形成环绕层CL之后，径向外侧的端部E2在直线部40A与曲线部40C的连接部附近被粘接固定于层间带44(参照图5)。

如图6所示，层间带44是CFRP制的带，是具有沿着主体部20的宽度方向的90°方向的碳纤维CF的UD带。需要说明的是，沿着轴向的90°方向包含制造层间带44时的碳纤维CF的方向的误差和缠绕层间带44时产生的碳纤维CF的方向的误差。此外，层间带44是在碳纤维CF预先浸渍有树脂的所谓预浸料，该层间带44在缠绕后发生固化。在此，在本实施方式中，形成为：层间带44的碳纤维CF占固定带40整体的10％。

如图5所示，作为第二CFRP带的层间带44与作为最外层的最上层TL的环绕带42邻接地层叠。具体而言，层间带44在固定带40的最上层TL的环绕带42与最上层TL的一周前的环绕带42之间缠绕一周。

作为第三CFRP带的层间带44与最下层BL的环绕带42邻接地层叠。具体而言，层间带44在固定带40的最下层BL的环绕带42与最下层BL的一周后的环绕带42之间缠绕一周。

(制造方法)

以如下方式制造高压罐10。首先，操作者准备预先将O形圈38容纳于密封件容纳部36的接头30。接着，操作者将接头30的插入部32插入至主体部20的开口22，将接头30装接于主体部20的轴向两端。

接着，操作者使环绕带42的端部E1与接头30的外周面接触，沿主体部20的轴向缠绕该环绕带42一周左右。在树脂固化后，环绕带42的端部E1粘接于接头30。在此，操作者从第一层的环绕带42之上缠绕层间带44一周并切断该层间带44。需要说明的是，理想的是，作为第二层的层间带44的起点(端部)和终点(端部)分别避开曲线部40C。

然后，操作者从层间带44之上缠绕环绕带42十六周左右，即缠绕至形成第十八层为止。在此，操作者从第十七层的环绕带42之上缠绕层间带44一周并切断该层间带44。需要说明的是，理想的是，作为第十八层至第十九层的层间带44的起点(端部)和终点(端部)分别设于直线部40A。

进而，操作者从层间带44之上缠绕环绕带42一周左右，即缠绕至形成第二十层为止。然后，第二十层的环绕带42从外周部40B起经由曲线部40C缠绕至直线部40A为止。然后，操作者切断剩余的环绕带42，使得环绕带42的端部E2位于直线部40A与曲线部40C的连接部附近。

浸渍于环绕带42和层间带44的树脂发生固化，由此制成高压罐10。需要说明的是，上述的工序以操作者进行操作为前提，但不限于此，也可以通过制造装置实现机械化。

(作用效果)

接着，对本实施方式的作用和效果进行说明。

在本实施方式的高压罐10中，当高压罐10内部的压力因所容纳的流体而上升时，接头30被向轴向外侧推压，在固定带40产生张力。另一方面，固定带40在与接头30的接触部位承受在厚度方向压缩的力，就是说承受表面压力。

另一方面，对于高压罐10而言，在外周部40B越增大r，就是说，越增大接头30的外周半径，则轴向的长度越缩短，但直线部40A与外周部40B连接的角度越接近直角。并且，作为直线部40A与外周部40B的连接部的曲线部40C的半径R越小，则表面压力越大地作用于固定带40。在此，当将作用于固定带40的表面压力设为P，将作用于固定带40的张力设为F时，成为P∝F/R。就是说，张力F越大，半径R越小，则表面压力作用得越大。

本实施方式的高压罐10被形成为在固定带40中曲线部40C满足R＞H/3。由此，能减轻作用于固定带40的厚度方向的表面压力并且抑制压缩破坏。需要说明的是，曲线部40C的半径R无需是恒定的，能通过使半径R越靠近具有弯曲度且拉伸应力大的R端(为曲线的端部，直线部40A与曲线部40C的连接部)越渐变地扩大，来进一步提高固定带40的抵抗压缩的强度。

此外，在本实施方式中，形成为：90°方向的碳纤维CF占固定带40整体的比例成为10％。具有与轴向成0°方向的碳纤维CF的环绕带42在张力作用于0°方向的情况下难以确保厚度方向的强度。在此，与碳纤维CF相比，构成固定带40的UD带的树脂的性能对抵抗90°方向的力贡献更大。因此，具有与轴向成90°方向的碳纤维CF的层间带44不易受到0°方向的张力的影响，能确保向厚度方向的弹性。因此，在本实施方式中，与所有固定带40由环绕带42构成的情况相比，通过在固定带40中以一定的比例包含具有90°方向的碳纤维CF的层间带44，能在厚度方向赋予弹性。因此，根据本实施方式，在表面压力变高的曲线部40C，能确保固定带40的拉伸方向的强度，并且抑制压缩破坏。

需要说明的是，为了减少固定带40在曲线部40C从接头30受到的压缩力(表面压力)的影响，理想的是，尽可能将层间带44设置于下层，具体而言设置于第二层。

此外，在本实施方式的固定带40中，与环绕带42结束缠绕的端部E2附近的最上层TL邻接地层叠有层间带44。在此，在没有端部E2的下层的环绕带42，应力均等地作用于轴向两侧，相对于此，在端部E2处环绕带42断开的一侧，应力集中于层间。因此，在仅缠绕环绕带42而不存在层间带44的情况下，剪切应力集中地作用于端部E2，因此恐怕会在层间产生剥离。

相对于此，在本实施方式中，环绕带42的端部E2被粘接于层间带44。在此，对于构成固定带40的UD带而言，碳纤维CF的性能对抵抗0°方向的力贡献较大，树脂的性能对抵抗90°方向的力贡献较大。即，将碳纤维CF配置于0°方向的CFRP能确保0°方向的拉伸强度，将碳纤维CF配置于90°方向的CFRP能在0°方向赋予弹性。并且，如本实施方式那样，在与张力正交的方向配置有碳纤维CF的层间带44能在轴向赋予弹性。根据本实施方式，即使剪切应力集中地作用于环绕带42的端部E2，该剪切应力也会被层间带44的弹性缓和，因此能抑制层间的剥离。

此外，在本实施方式中，环绕带42的端部E2配置于直线部40A与曲线部40C的连接部附近。如图4所示，在从曲线部40C切换为直线部40A的R端，弯曲应力和拉伸应力均作用于固定带40。作用于R端的弯曲应力在环绕带42的上层侧是轴向外侧的应力，在下层侧是轴向内侧的应力。因此，弯曲应力与拉伸应力的合力在上层侧被抵消。即，对于环绕带42而言，在作为直线部40A与曲线部40C的连接部的R端，越趋向上层，拉伸应力越被缓和。因此，能通过将环绕带42的端部E2设于R端附近来进一步抑制层间的剥离。

[第二实施方式]

第二实施方式是将构造物的约束构造应用于电池单元50的例子。需要说明的是，对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记，并省略说明。

如图7所示，作为构造物的电池单元50构成电池模块52的一部分。即，多个电池单元50被排列并连结，由此构成电池模块52。作为一个例子，该电池模块52被容纳于电动汽车的地板面板的车辆下方侧。本实施方式的电池单元50是全固体电池的一个例子。

电池单元50被形成为将车辆前后方向作为层叠方向的棱柱状。在此，在本实施方式中，将单体电池60的层叠方向、壳体70的长尺寸方向设为轴向，将与单体电池60的层叠方向正交的方向设为径向。电池单元50包括：多个单体电池60，在轴向排列；筒状的壳体70，覆盖单体电池60；固定部80，分别设于壳体70的轴向的两端；以及固定带40，以架设于一对固定部80之间的方式沿壳体70的轴向缠绕。单体电池60是作为层叠体的被约束部的一个例子，固定部80是保持部的一个例子。

单体电池60在轴向层叠，邻接的单体电池60被串联地连接。该单体电池60被固定部80在轴向夹持。壳体70是对层叠的单体电池60的径向外侧进行覆盖的方筒状的构件。

在本实施方式中，层叠的单体电池60被固定带40在轴向约束。因此，如果在充放电循环中单体电池60发生膨胀，则会在固定带40产生轴向的张力F。因此，在本实施方式中，也会起到与第一实施方式同样的作用效果。

[备注]

需要说明的是，在各实施方式中，层间带44的碳纤维CF的角度不必一定是90°，与轴向成45°以上且90°以下即可。此外，在下层侧的层间带44和上层侧的层间带44，层间带44中的碳纤维CF的角度可以不同。

此外，在各实施方式中，形成为：90°方向的碳纤维CF占固定带40整体的比例成为10％，但不限于此，固定带40具有10％以上至50％以下的45°至90°方向的碳纤维CF即可。

在各实施方式中，环绕带42的端部E1被粘接于接头30的外周面，但不限于此，也可以使环绕带42的端部E1粘接于主体部20或固定带40。在被粘接于固定带40的情况下，与端部E2同样地，使环绕带42的端部E1粘接固定于邻接设置的层间带44为好。由此，即使剪切应力集中地作用于端部E1，该剪切应力也会被层间带44的弹性缓和，因此能抑制层间的剥离。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，当然，在不脱离其主旨的范围内，除上述实施方式以外，还可以进行各种变形并实施。