CN107553929A - 用于紧固气体容器的装置及其制造方法 - Google Patents

用于紧固气体容器的装置及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种用于紧固一对气体容器的装置及其制造方法，该装置包括：多个第一单元，这些第一单元由复合材料形成，并在气体容器的长度方向上彼此间隔开，并且将一对气体容器安放在其两侧上；第二单元，由复合材料形成并且在气体容器的长度方向上延伸以一体地连接所述多个第一单元；以及多个紧固单元，紧固单元中的每一个均沿气体容器的外周延伸以包围安放在第一单元上的气体容器，并且紧固单元将两端连接到第一单元。

Description

用于紧固气体容器的装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于紧固由复合材料制成的气体容器的装置及其制造方法。
背景技术
最近进入市场的替代燃料气体车辆需要用于存储高压燃料气体的气体容器。气体容器安装在紧固框架上以被紧固到车身。气体容器紧固框架包括用于限制罐的运动的安装带和用于安装所述安装带的框架。安装方法分为：紧固气体容器的主体部分的腹部安装步骤，以及紧固气体容器的凸台部分的颈部安装步骤。
安装带由薄的柔性金属材料制成，并且紧固框架也通过在具有高刚性的金属材料的构件上执行塑性加工并且然后通过螺栓组装或焊接来耦接这些构件来制造。已经根据容器的规格以及与车辆的耦接方案，不同地应用了紧固框架的形式和尺寸。然而，由金属材料制成的紧固框架便宜且易于加工但是较重，并且因此不适合于需要减重的车辆，如环保车辆。因此，由复合材料制成的紧固框架可以是替代方案，但是可能比金属昂贵并且可能具有降低的可成型性。
本公开提出利用纤维增强复合材料的性质的用于气体容器的紧固框架的优化形状，从而提出可以实现低价格同时实现紧固框架的一体化和重量减轻的结构。
作为现有技术描述的事物仅提供用于帮助理解本公开的背景，并且不应认为是对应于本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
本公开的目的是提供用于紧固气体容器的装置，该装置包括以复合材料的一体框架形式的第一单元和第二单元。
根据本公开的示例性实施方式，用于紧固一对气体容器的装置包括：多个第一单元，由复合材料形成，在气体容器的长度方向上彼此间隔开，并且将一对气体容器安放在其两侧上；第二单元，由复合材料形成，并且在气体容器的长度方向上延伸，以将多个第一单元一体地连接；以及多个紧固单元，紧固单元中的每一个沿气体容器的外周延伸以包围安放在第一单元上的气体容器，并且将其两端连接到第一单元。
多个第一单元中的每一个可以分为上部的容纳部和下部的支撑部，一对气体容器安放在容纳部的两侧上，并且支撑部在其下部支撑容纳部，并且在容纳部与支撑部之间可以形成闭合曲线。
第二单元可以紧固在容纳部与支撑部之间，以平分闭合曲线。
支撑部的厚度可以比容纳部的厚度厚，或者形成支撑部的增强纤维的刚度可以高于形成容纳部的增强纤维的刚度。
第一单元中的每一个可以包括：一对容纳区域，位于第一单元的两侧，并且使气体容器安放在容纳区域中的每一个上，从而包围气体容器的下部；连接区域，位于一对容纳区域之间；一对突出区域，从容纳区域中的每一个向外突出；一对下降区域(descendingregion，递减区域)，从突出区域中的每一个向下延伸；以及支撑区域，延伸以连接其一侧的下降区域和其另一侧的下降区域。
容纳区域可以向上地(upwardly，在上方)与支撑区域间隔开。
位于连接区域之下的支撑区域的中央部分可以朝向连接区域向上突出。
第二单元可以紧固在支撑区域与连接区域之间，以连接多个第一单元。
紧固单元中的每一个的一端可以穿过突出区域和支撑区域，并且其另一端可以穿过连接区域、第二单元以及支撑区域。
位于一对容纳区域之下的支撑区域的两个侧部的中央可以向上突出，使得支撑区域的截面形状是弯曲的。
突出区域可以连接到车身，并且插入板可以插入到突出区域中。
紧固单元中的每一个可以包括：紧固带，沿气体容器的外周延伸以包围气体容器的上部；贯通杆，布置在紧固带的两端并且穿过第一单元；以及吸收部，形成在穿过第一单元的贯通杆的端部，并且吸收由于气体容器的膨胀和收缩而引起的变形。
吸收部可以包括：弹簧构件，插入有穿过第一单元的贯通杆；以及紧固构件，紧固到贯通杆的端部。
吸收部可以进一步包括：垫圈，插入到贯通杆中以布置在弹簧构件的上部或下部。
该装置可以进一步包括：第一橡胶带，布置在第一单元与气体容器之间；以及第二橡胶带，布置在紧固单元与气体容器之间并且与第一橡胶带一起包围气体容器的外周。
第二单元可以具有中空形状，使得其在气体容器的长度方向上竖直切割的截面形成闭合截面。
闭合截面可以具有高度大于宽度的矩形形状。
根据本公开的另一示例性实施方式，用于紧固一对气体容器的装置的制造方法包括：全成型步骤，利用使用由增强纤维和树脂制成的模具或泡沫，使将一对气体容器安放在两侧上的多个第一单元成型，并且使在气体容器的长度方向上延伸的第二单元成型；粘合步骤，使用粘合剂将在气体容器的长度方向上彼此间隔开的多个第一单元一体地连接到第二单元；以及紧固步骤，在将一对气体容器安放在第一单元上之后将气体容器紧固到第一单元。
在全成型步骤中，当增强纤维堆叠在模具中或在泡沫上时，增强纤维可以堆叠成使得第一单元的增强纤维的排列方向垂直于气体容器的长度方向，并且增强纤维可以堆叠成使得第二单元的增强纤维的排列方向平行于气体容器的长度方向。
在全成型步骤中，当增强纤维堆叠在模具中或在泡沫上时，增强纤维可以布置成使得织物布置在第一单元和第二单元的表面上。
根据本发明的又一示例性实施方式，提供了用于紧固一对气体容器的装置的制造方法，包括：部分成型步骤，利用使用增强纤维和树脂的模具或泡沫，使在气体容器的长度方向上延伸的第二单元成型；一体成型步骤，利用使用增强纤维和树脂的模具或泡沫，通过使在气体容器的长度方向上彼此间隔开的多个第一单元同时地成型，并通过将第二单元布置在模具中，而使第一单元和第二单元一体地成型；以及紧固步骤，在将一对气体容器安放在第一单元上之后将气体容器紧固到第一单元。
附图说明
图1是示出根据本公开的一个示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置的视图。
图2是示出根据本公开的一个示例性实施方式的第一单元的视图。
图3是示出根据本公开的一个示例性实施方式的第二单元的视图。
图4是示出根据本公开的一个示例性实施方式的第一单元和第二单元的视图。
图5是示出根据本公开的一个示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置的下部的视图。
图6是示出根据本公开的一个示例性实施方式的第一单元、第二单元、气体容器以及紧固单元之间的耦接关系的视图。
图7是根据本公开的一个示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置的前视图。
图8是根据本公开的一个示例性实施方式的吸收部的放大图。
图9是示出根据本公开的一个示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置的制造方法的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
如图1所示，根据本公开的示例性实施方式的用于紧固一对气体容器10的装置包括：多个第一单元100，由复合材料制成，在气体容器10的长度方向上彼此间隔开，并且将一对气体容器10安放在其两侧上；第二单元200，由复合材料制成并且在气体容器10的长度方向上延伸以将彼此间隔开的多个第一单元100一体地连接；以及多个紧固单元300，各自沿气体容器10的外周延伸以包围安放在第一单元100上的气体容器10，并且将其两端连接到第一单元100。
气体容器10是存储高压燃料气体的容器，并且可以是用于燃料电池车辆或压缩天然气车辆的气体容器10。
用于车辆的气体容器10可以具有圆柱形主体形状、在主体的两端处的圆顶形弧形部分以及在弧形部分的远端处的凸台。在这种情况下，气体容器10的长度方向是指从一端的弧形部分延伸到另一端的弧形部分的方向。
如图2所示，第一单元100具有向下凹陷的形状，使得一对气体容器10可以安放在其两侧上。可以将凹陷形状形成为等于气体容器10的表面的曲率，并且因此，气体容器10可以稳定地安放在第一单元100上。在用于车辆的气体容器10的情况下，可以将凹陷形状形成为等于圆柱体的曲率。
此外，可以设置多个第一单元100。第一单元100可以设置为两个。这里，气体容器10可以安放在第一单元100上，使得一个第一单元100容纳气体容器10的前部并且另一个第一单元100容纳气体容器10的后部。
第一单元100由复合材料制成。复合材料包括增强纤维和树脂，其中增强纤维可以包括选自碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维以及天然纤维中的至少一种，并且树脂可以包括选自热固性树脂和热塑性树脂中的至少一种。然而，它们不限于此。
如图3所示，第二单元200沿气体容器10的长度方向延伸。因此，第二单元200可以连接在气体容器10的长度方向上彼此间隔开的多个第一单元100。如图4所示，当第一单元100设置为两个时，第一单元100中的一个可以连接到第二单元200的前部，并且另一个第一单元100可以连接到第二单元200的后部。
类似于第一单元100，第二单元200由复合材料制成。复合材料包括增强纤维和树脂，其中增强纤维可以包括选自碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维以及天然纤维中的至少一种，并且树脂可以包括选自热固性树脂和热塑性树脂中的至少一种。然而，它们不限于此。
紧固单元300具有连接到第一单元100的两端，并且以其沿气体容器10的外周从连接到第一单元100的一端以使另一端连接到第一单元100的形式，包围安放在第一单元100上的气体容器10的上部。因此，气体容器10紧固到第一单元100。由于安放在第一单元100上的每个气体容器10被紧固，所以当第一单元100设置为两个时，紧固单元300总共设置有四个。
如上所述，用于紧固气体容器的装置具有框架结构，其中多个第一单元100与在其间连接的第二单元200结为一体，并且因此，可以作为一个模块附接和拆卸，从而期望提高可加工性的效果。
此外，由于第一单元100和第二单元200由复合材料制成，可以期望实现重量减轻和提高耐腐蚀性的效果。因此，当将用于紧固气体容器的装置应用于车辆时，可以提高燃料效率。
参考图2，第一单元100分为容纳部和支撑部，一对气体容器100安放在容纳部的两侧上，支撑部在容纳部的下部支撑容纳部，其中在容纳部与支撑部之间可以形成闭合曲线20。
此外，第二单元200可以紧固在容纳部与支撑部之间，以平分闭合曲线20。
容纳部是形成在第一单元100的上部处使得气体容器10可以安放在该部分上的部分，并且容纳部可以对应于形成在气体容器10的表面上的曲率以容纳气体容器10。由于第一单元100具有安放在其两侧上的一对气体容器10，所以容纳部具有设置在其两侧的可以容纳气体容器10的部分。
支撑部形成在第一单元100的下部，以在容纳部的下部支撑容纳部，气体容器10安放在容纳部上。支撑部和容纳部具有其中两个侧部彼此连接并且中央部分彼此间隔开的形式。因此，在容纳部与支撑部之间形成闭合曲线20。
由于第二单元200紧固在容纳部与支撑部之间，所以闭合曲线20被第二单元200二等分，并且二等分的闭合曲线20位于一对气体容器10的下部。因而，由上部的容纳部和下部的支撑部形成的闭合曲线20位于气体容器10之下，使得当气体容器10膨胀或收缩时，容纳部响应于体积变化的运动是自由的。
第一单元100的容纳部和支撑部执行不同的功能，其中容纳部容纳气体容器10并吸收气体容器10的变形，并且支撑部支撑弯曲载荷。
支撑部的厚度可以比容纳部的厚度厚，或者形成支撑部的增强纤维的刚度可以高于形成容纳部的增强纤维的刚度。
支撑部的厚度比容纳部的厚度厚，并且因此，支撑部的刚度可以相对高于容纳部的刚度。即使第一单元100具有一体化结构，由于不同的载荷条件施加至其上部和其下部，这使得第一单元100的上部和下部对应于不同的载荷条件。
此外，容纳部的刚度低于支撑部的刚度，并且因此容纳部可以部分地吸收气体容器10的膨胀。因此，形成闭合曲线20的第一单元100在支撑安放的气体容器10的载荷的同时，响应于气体容器10的膨胀而吸收气体容器的变形。
也就是说，支撑部的刚度高于容纳部的刚度的原因是为了使容纳部能够部分地吸收气体容器10的膨胀，并且使支撑部能够承受气体容器10的载荷。因此，通过使用具有如下物理性质的材料，就是使注入到容纳部中的增强纤维的刚度(弹性模量)相对低于注入到支撑部中的增强纤维的刚度，可以使支撑部的刚度高于容纳部的刚度。
当将第一单元100分为各个区域时，如图2所示，第一单元100可以包括：一对容纳区域110，位于第一单元100两侧，并且使气体容器10安放在容纳区域110中的每一个上，以包围气体容器10的下部；连接区域120，位于一对容纳区域110之间；一对突出区域130，从容纳区域110中的每一个向外突出；一对下降区域140，从突出区域130中的每一个向下延伸；以及支撑区域150，延伸以连接其一侧的下降区域140和其另一侧的下降区域140。
如上所述，第一单元100可以分为上部和下部，并且具有在上部与下部之间形成闭合曲线20的一体化结构。更详细地将其划分，容纳区域110是形成为使得气体容器10可以安放并且成对地置于其两侧上的区域。
容纳区域110中容纳气体容器10的部分可以从气体容器10的底部至到达约气体容器10的1/3的高度来容纳气体容器10。
连接区域120是在一对容纳区域110之间连接的部分，并且可以提供紧固第二单元200的位置。
突出区域130是从一对容纳区域110向外延伸的部分。这里，外部方向是指与连接区域120延伸的方向相反的方向。突出区域130是可以紧固到车身的部分，并且包括孔，通过紧固工具经由孔竖直地穿过并紧固到车身。下降区域140是从突出区域130向下延伸的部分。支撑区域150是在下部支撑第一单元100的上部的区域，并且支撑区域150在其两侧的一对下降区域140之间连接。
容纳区域110可以向上地与支撑区域150间隔开。容纳区域110向上地与支撑区域150间隔开，并且支撑区域150经由下降区域140连接至在容纳区域110外部的突出区域130，使得可以在第一单元100中形成闭合曲线20。
此外，位于连接区域120之下的支撑区域150的中央部分151可以朝向连接区域120向上突出。当紧固单元300以其穿过第一单元100的方式连接到第一单元100时，支撑区域150的中央部分151向上突出，并且因此，在第一单元100的支撑区域150的下部形成空间。通过该空间，可以布置在紧固单元300与第一单元100之间连接的紧固器件等。
第二单元200可以紧固在支撑区域150与连接区域120之间，以连接多个第一单元100。在多个第一单元100之间一体地连接的第二单元200以这样的方式紧固到第一单元100：第二单元的上表面接触连接区域120的下表面，并且其下表面接触支撑区域150的上表面，并且因此第二单元200连接到第一单元100的中央。因此，从支撑区域150向上到连接区域120的距离将对应于第二单元200的高度。
紧固单元300的一端可以同时穿过突出区域130和支撑区域150，并且其另一端可以同时穿过连接区域120、第二单元200以及支撑区域150。
紧固单元300包围安放在第一单元100上的气体容器10的上部，以将气体容器10紧固到第一单元100。紧固单元300的一端可以以从侧部穿过突出区域130和支撑区域150并且朝向支撑区域150的下部突出的形状连接到第一单元100，并且其另一端可以以穿过连接区域120和支撑区域150并且朝向支撑区域150的下部突出的形状连接到第一单元100。每一个突出区域130中的朝向下部突出的部分可以通过紧固器件紧固。
位于一对容纳区域110之下的支撑区域150的两个侧部152的中央可以向上突出，使得其截面形状弯曲。如上所述，由于不同的载荷条件施加到第一单元100的上部和下部，由于用于承受弯曲载荷的支撑区域150的中央向上突出的形状导致惯性矩增加，使得支撑区域150的截面弯曲，从而防止第一单元由于气体容器10的重量而在水平方向上弯曲和下垂。
突出区域130可以连接到车身，并且插入板400可以插入到突出区域130中。如上所述，突出区域130是可以连接到车身的部分，并且由金属材料或塑料材料制成的插入板400插入到突出区域130中，从而增加耦接部分的强度和刚度。
与朝向突出区域130的外部突出的方向平行的插入板400的长度可以比突出区域130的突出长度长。因此，可以防止突出区域130被弯曲破坏。
当构成复合材料的增强纤维包括碳纤维并且插入板400由金属材料制成时，在突出区域130与插入板400由于电势差而彼此接触的部分处可能发生电势腐蚀，并且因此，插入板400的表面经涂覆和膜处理，从而避免突出区域130与插入板400之间的直接接触。
如图5至图7所示，紧固单元300可以包括：紧固带310，沿气体容器10的外周延伸以包围气体容器10的上部；贯通杆320，设置在紧固带310的两端并且穿过第一单元100；以及吸收部330，形成在穿过第一单元100的贯通杆320的端部，并且设置为吸收由于气体容器10的膨胀和收缩而引起的变形。
紧固带310具有由诸如钢、铝合金以及镁合金的金属材料制成的带形状，并且具有沿气体容器10的外周延伸的形状。在某一实施方式中，紧固带310可以将气体容器10从气体容器10的顶端包围至从底部到达1/2处的部分。
贯通杆320具有直杆形状，并且设置在紧固带310的两端并穿过第一单元100。如上所述，当第一单元100分为容纳区域110、连接区域120、突出区域130、下降区域140以及支撑区域150，并且第二单元200设置在连接区域120与支撑区域150之间时，连接到紧固带310的一端的贯通杆320同时穿过突出区域130和支撑区域150，并且然后贯通杆320的端部从支撑区域150向下突出，并且连接到紧固带310的另一端的贯通杆320同时穿过连接区域120、第二单元200以及支撑区域150，并且然后贯通杆320的端部可以突出到支撑区域150的下部。
贯通杆320的突出端连接到吸收部330，其中在紧固带310和贯通杆320连接到第一单元100的情况下，吸收部330可以吸收变形以应对由于气体容器10的膨胀和收缩而引起的变形。
详细描述如图8所示，吸收部330可以包括：弹簧构件331，插入到穿过第一单元100的贯通杆320；以及紧固构件332，紧固到贯通杆320的端部。
弹簧构件331是使吸收部330能够吸收气体容器10的变形的芯部件，并且可以吸收的由于气体容器10的膨胀和收缩而导致的变形与弹簧构件331的可变量一样多，并且由于一对弹簧构件331插入到紧固带310的两端的贯通杆320中，所以变形可以加倍。
此外，当气体容器10膨胀并且然后收缩时，紧固单元300也可以通过弹簧构件331的弹力再次返回到原始位置。
如上所述，为了使弹簧构件331在其插入到贯通杆320中的状态下吸收变形，贯通杆320的端部紧固到紧固构件332。在某一实施方式中，紧固构件332可以是弹簧螺母，并且可以通过弹簧螺母的紧固量将弹簧构件331的压缩力和恢复力控制到一定程度。
此外，吸收部330可以进一步包括垫圈333，垫圈333被贯通杆320插入其中以布置在弹簧构件331的上部或下部，其中在弹簧构件331插入到贯通杆320的状态下，垫圈333有助于平稳地执行弹簧构件331的压缩和恢复以及膨胀和恢复。
如上所述，第一单元100分为容纳区域110、连接区域120、突出区域130、下降区域140以及支撑区域150，并且当支撑区域150的两个侧部152的中央向上突出使得其截面形状弯曲时，突出部分的内部可以设置有间隔件334，该间隔件具有对应于截面形状的形状。
根据本发明的示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置可以进一步包括：第一橡胶带510，布置在第一单元100与气体容器10之间；以及第二橡胶带520，布置在紧固单元300与气体容器10之间，并且第二橡胶带520与第一橡胶带510一起包围气体容器10的外周。
第一橡胶带510防止第一单元100与气体容器10的直接接触，并且第二橡胶带520防止紧固单元300与气体容器10的直接接触。因此，当气体容器10膨胀和收缩时，第一橡胶带510和第二橡胶带520防止在第一单元100与气体容器10之间或在紧固单元300与气体容器10之间发生摩擦。第一橡胶带510和第二橡胶带520由弹性材料制成，并且因此，当气体容器10膨胀时第一橡胶带510和第二橡胶带520可以一起拉伸。
如图3所示，第二单元200可以具有中空形状，使得其在长度方向上竖直切割的截面形成封闭截面30。封闭截面30可以具有高度比宽度更长的矩形形状。
第二单元200可以具有中空形状，使得其截面是闭合截面30，并且闭合截面30的形状可以是矩形，并且第二单元200可以形成为梁形状。结果，可以实现重量减轻，并且在矩形的情况下，竖直高度比宽度的长度长，并且因此可以有效地应对纵向方向上的弯曲载荷。
如图9所示，根据本公开的示例性实施方式的用于紧固一对气体容器10的装置的制造方法可以包括：全成型步骤，利用使用增强纤维和树脂的模具或泡沫，使将一对气体容器10安放在其两侧上的多个第一单元100成型，并且使在气体容器10的长度方向上延伸的第二单元200成型；粘合步骤，使用粘合剂将在气体容器10的长度方向上彼此间隔开的多个第一单元100一体地连接到第二单元200；以及紧固步骤，在将一对气体容器10安放在第一单元100上之后将气体容器10紧固到第一单元100。
在全成型步骤中，使用增强纤维和树脂来使第一单元100和第二单元200成型。在这种情况下，以预浸料形式制备增强纤维和树脂以堆叠预浸料，并且第一单元100和第二单元200可以使用高压釜(autoclave，热压罐)或压塑工艺成型。
可替换地，可以通过作为由纤维织物或非卷曲织物(NCF)制成的预成型体的增强纤维以及使用该预成型体的真空成型方案，来使第一单元100和第二单元200成型。在某一实施方式中，为了增加强度和刚度，当使第一单元100成型时，插入板400可以在插入到模具中的同时一体地成型。
由于截面形状可以相同，因此可以将拉挤成型技术应用于第二单元200。因此，可以提高生产率并且可以节省制造成本。
为了增加第一单元100和第二单元200的整体刚度，可以使用泡沫来使第一单元和第二单元成型。在这种情况下，增强纤维可以直接堆叠在泡沫上，并且因此，可以提高生产效率。
当第一单元100和第二单元200通过全成型步骤成型时，多个第一单元100可以通过粘合步骤连接到第二单元200。接下来，通过在一对气体容器10安放在第一单元100上之后的将气体容器10紧固到第一单元100的紧固步骤，用于紧固气体容器10的装置的制造方法完成。
在某一实施方式中，用于紧固气体容器10的器件可以包括：紧固带310，沿气体容器10的外周延伸以包围气体容器10的上部；贯通杆320，设置在紧固带310的两端并且穿过第一单元100；以及吸收部330，形成在穿过第一单元100的贯通杆320的端部处，并且设置为吸收由于气体容器10的膨胀和收缩而引起的变形。
在全成型步骤中，当增强纤维堆叠在模具中或在泡沫上时，增强纤维可以堆叠成使得第一单元100的增强纤维的排列方向垂直于气体容器10的长度方向，并且增强纤维可以堆叠成使得第二单元200的增强纤维的排列方向平行于气体容器10的长度方向。
第一单元100的增强纤维的排列方向垂直于气体容器10的长度方向，并且第二单元200的增强纤维的排列方向平行于气体容器10的长度方向，使得可以增加第一单元100和第二单元200的弯曲强度。
可替换地，在全成型步骤中，当增强纤维堆叠在模具中或在泡沫上时，增强纤维可以布置为使得织物布置在第一单元100和第二单元200的表面上。
织物布置在构成第一单元100和第二单元200的最外层的表面上，使得当载荷施加至第一单元100或第二单元200时，可以防止第一单元100和第二单元200由于在长度方向上的增强纤维的纹理(grain)而破损的现象。
根据本公开的示例性实施方式的用于紧固一对气体容器10的装置的制造方法可以包括：部分成型步骤，利用使用增强纤维和树脂的模具或泡沫，使在气体容器10的长度方向上延伸的第二单元200成型；一体成型步骤，利用使用增强纤维和树脂的模具或泡沫，通过使在气体容器10的长度方向上彼此间隔开的多个第一单元100同时成型，并且通过将第二单元200布置在模具中，使第一单元100和第二单元200一体地成型；以及紧固步骤，在将一对气体容器10安放在第一单元100上之后将气体容器10紧固到第一单元100。
不同于如上所述的本公开的示例性实施方式，首先通过部分成型步骤使第二单元200成型，并且然后将第二单元200布置在模具中，用于通过一体成型步骤使多个第一单元100成型，从而完成第一单元100和第二单元200的一体成型。当第一单元100和第二单元200通过一体成型彼此耦接时不需要使用粘合剂，并且可承载的载荷大于第一单元100和第二单元200通过粘合剂彼此连接的情况下可以承载的载荷。
接下来，类似地，通过将一对气体容器10安放在第一单元100上，并且然后将气体容器10紧固到第一单元100，用于紧固气体容器10的装置的制造方法完成。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式的用于紧固气体容器的装置，多个第一单元和连接在其间的第二单元形成在一体的框架结构中，并且因此可以作为一个模块附接和拆卸，从而期望提高可加工性的效果。
此外，第一单元的上部可以用于容纳气体容器并吸收气体容器的变形，并且第一单元的下部可以用于承受弯曲载荷。
根据本公开的示例性实施方式，当将用于紧固气体容器的装置应用于车辆时，由于其简单的结构，可以有效地利用紧固气体容器的装置的下部空间，并且便于其修理和维护。
虽然已经相对于具体示例性实施方式示出和描述了本公开，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不偏离如由以下权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims (20)

1.一种用于紧固一对气体容器的装置，所述装置包括：
多个第一单元，由复合材料形成并且在所述气体容器的长度方向上彼此间隔开，所述多个第一单元将所述一对气体容器安放在这些第一单元的两侧上；
第二单元，由复合材料形成并且在所述一对气体容器的长度方向上延伸，以将彼此间隔开的所述多个第一单元一体地连接；以及
多个紧固单元，所述紧固单元中的每个均沿所述一对气体容器的外周延伸，以包围安放在所述多个第一单元上的所述一对气体容器，并且所述紧固单元的两端连接到所述多个第一单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个第一单元中的每一个分都为容纳部和支撑部，所述一对气体容器安放在所述容纳部的两侧上，并且所述支撑部在所述容纳部的下部支撑所述容纳部，并且
其中，在所述容纳部与所述支撑部之间形成闭合曲线。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二单元紧固在所述容纳部与所述支撑部之间，以等分所述闭合曲线。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述支撑部的厚度比所述容纳部的厚度厚，或者形成所述支撑部的增强纤维的刚度高于形成所述容纳部的增强纤维的刚度。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个第一单元中的每一个均包括：
一对容纳区域，位于所述多个第一单元中的每一个的两侧，并且使所述一对气体容器安放在所述一对容纳区域中的每一个上，以包围所述气体容器的下部；
连接区域，位于所述一对容纳区域之间；
一对突出区域，从所述容纳区域中的每一个向外突出；
一对下降区域，从所述突出区域中的每一个向下延伸；以及
支撑区域，延伸以连接所述下降区域的一侧和所述下降区域的另一侧。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述容纳区域向上地与所述支撑区域间隔开。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，位于所述连接区域之下的所述支撑区域的中央部分朝向所述连接区域向上突出。
8.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二单元紧固在所述支撑区域与所述连接区域之间，以连接所述多个第一单元。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多个紧固单元中的每一个的一端穿过所述一对突出区域，并且
其中，所述支撑区域和所述多个紧固单元中的每一个的另一端穿过所述连接区域、所述第二单元以及所述支撑区域。
10.根据权利要求5所述的装置，其中，位于所述一对容纳区域之下的所述支撑区域的两个侧部的中央向上突出，使得所述支撑区域的截面形状是弯曲的。
11.根据权利要求5所述的装置，其中，所述一对突出区域连接到车身，并且插入板插入到所述突出区域中。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个紧固单元中的每一个包括：
紧固带，沿所述气体容器中的每一个的外周延伸以包围该气体容器的上部；
贯通杆，布置在所述紧固带的两端并且穿过所述第一单元；以及
吸收部，形成在所述贯通杆的端部处，并且吸收由于所述气体容器的膨胀和收缩而引起的变形。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述吸收部包括：
弹簧构件，插至所述贯通杆；以及
紧固构件，紧固到所述贯通杆的端部。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述吸收部进一步包括：
垫圈，插至所述贯通杆以布置在所述弹簧构件的上部或下部。
15.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：
第一橡胶带，布置在所述第一单元与所述气体容器中的每一个之间；以及
第二橡胶带，布置在所述紧固单元中的每一个与所述气体容器中的每一个之间，并且与所述第一橡胶带一起包围所述气体容器中的每一个的外周。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二单元具有中空形状，使得所述第二单元在所述气体容器的长度方向上竖直切割的截面形成闭合截面。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第二单元的闭合横截面具有高度大于宽度的矩形形状。
18.一种用于紧固一对气体容器的装置的制造方法，所述制造方法包括：
全成型步骤，使用由增强纤维和树脂制成的模具或泡沫，使多个第一单元成型，所述多个第一单元将所述一对气体容器安放在这些第一单元的两侧上，并且使在所述气体容器的长度方向上延伸的第二单元成型；
粘合步骤，使用粘合剂将在所述气体容器的长度方向上彼此间隔开的所述多个第一单元一体地连接到所述第二单元；以及
紧固步骤，在所述一对气体容器安放在所述多个第一单元上之后，将所述气体容器紧固到所述多个第一单元。
19.根据权利要求18所述的制造方法，其中，在所述全成型步骤中，当所述增强纤维堆叠在所述模具中或在所述泡沫上时，所述增强纤维堆叠成使得所述第一单元的增强纤维的排列方向垂直于所述气体容器的长度方向，并且所述增强纤维堆叠成使得所述第二单元的增强纤维的排列方向平行于所述气体容器的长度方向。
20.根据权利要求18所述的制造方法，其中，在所述全成型步骤中，当所述增强纤维堆叠在所述模具中或在所述泡沫上时，所述增强纤维布置成使得织物布置在所述第一单元和所述第二单元的表面上。
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