CN109386730B - 压力容器的连接结构、包括它的罐模块和罐模块制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压力容器的连接结构、包括它的罐模块和罐模块制造方法。用于压力容器的连接结构被构造成使得各个接口件被连接到压力容器的至少一端，并且，当相邻接口件被沿着与轴向方向交叉的交叉方向相互连接时，并列放置的压力容器能够相互连接。接口件包括沿着与轴向方向交叉的交叉方向的连接部。该连接部包括：在其第一侧上形成的外螺纹部；和被可旋转地锁定到其第二侧并且具有能够与外螺纹部螺纹接合的内螺纹部的螺母。

Description

压力容器的连接结构、包括它的罐模块和罐模块制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于压力容器的连接结构、一种包括该连接结构的罐模块和一种罐模块的制造方法。
背景技术
作为一种将被安装在车辆上的压力容器，如在日本未审专利申请公报No.2002-188794(JP 2002-188794 A)中描述地，已知一种填充有氢气的压力容器。这里，当在JP2002-188794 A中描述的压力容器的直径被减小从而放置多个压力容器时，能够改进在车辆上安装压力容器的自由度。例如，在日本未审专利申请公报(PCT申请的译文)No.2001-506737(JP 2001-506737 A)中，经由歧管连接的多个压力容器(管)被沿着车辆的形状放置。
同时，当压力容器被连接到歧管时，被并列放置的压力容器可能具有不同的附接角度(在并列放置的压力容器之间可能形成一定角度)。特别地，当压力容器是长的时候，在它们的在不面对歧管的一侧上的端部之间产生大的距离差异。相应地，存在改进用于连接并列放置的多个压力容器的结构的余地。
发明内容
本发明提供一种用于连接并列放置的多个压力容器的连接结构，当压力容器被相互连接时，该连接结构能够消除在压力容器之间的附接角度的误差。
本发明的第一方面涉及一种用于压力容器的连接结构。该连接结构包括：连接到管状第一压力容器的沿着轴向方向的至少一端的第一接口件；连接到管状第二压力容器的沿着轴向方向的至少一端的第二接口件；和螺母。第一接口件包括沿着与轴向方向交叉的交叉方向延伸的第一贯穿通路，和构造为将第一贯穿通路连接到第一压力容器的第一本体部的内侧的第一连通通路。第二接口件包括沿着与轴向方向交叉的交叉方向延伸的第二贯穿通路，和构造为将第二贯穿通路连接到第二压力容器的第二本体部的内侧的第二连通通路。第一接口件包括设置在第一贯穿通路的第一外壁部上的外螺纹部。螺母被可旋转地锁定到第二接口件的第二贯穿通路的第二外壁部，并且与第一接口件的外螺纹部螺纹接合，从而沿着交叉方向将第一接口件和第二接口件相互连接。
该连接结构被应用于多个压力容器的连接。各个接口件被连接到压力容器沿着轴向方向的至少一端，并且当相邻接口件被沿着与轴向方向交叉的交叉方向相互连接时，压力容器被相互连接。这里，“交叉方向”不限于垂直于轴向方向的方向，而且还包括对角地倾斜的方向。第一接口件包括沿着交叉方向延伸的第一贯穿通路，第二接口件包括沿着交叉方向延伸的第二贯穿通路，并且设置在第一接口件的第一贯穿通路的第一外壁部上的外螺纹部被形成为能够与设置在第二接口件的第二贯穿通路的第二外壁部上的内螺纹部螺纹接合。内螺纹部被设置在被可旋转地锁定到将第一接口件和第二接口件相互连接的连接部的螺母中。利用该连接结构，相互并列放置的压力容器能够被相互连接，并且还能够执行管道布置。因为具有内螺纹部的螺母被形成为能够独立于连接部旋转，所以能够消除在压力容器之间的附接角度的误差。
第一接口件可以被连接到第一压力容器的第一本体部的两端。第二接口件可以被连接到第二压力容器的第二本体部的两端。
利用该连接结构，能够在压力容器沿着轴向方向的相反两端处将相邻的接口件相互连接。
包围第一贯穿通路的密封部件可以被设置于在第一接口件和第二接口件之间的抵接表面上。
由于设置在第一接口件的端表面和第二接口件的、面对第一接口件的端表面的端表面之间的密封部件，当彼此相邻的第一和第二接口件被连接时，能够调节当压力容器被连接时的角度并且确保在压力容器的连接部之间的气密性。
第一接口件可以包括围绕第一接口件的第一贯穿通路设置的第一渐缩表面。第二接口件可以包括围绕第二接口件的第二贯穿通路设置从而抵接第一渐缩表面的第二渐缩表面。
在该连接结构中，当彼此相邻的第一和第二接口件被连接时，渐缩表面相互抵接。相应地，能够调节当压力容器被连接时的角度并且确保在压力容器的连接部之间的气密性。
本发明的第二方面涉及一种包括该用于压力容器的连接结构的罐模块。
在该罐模块中，并列放置的压力容器被构造成使得相邻的接口件被连续地连接。利用该罐模块，能够在不使用大的并且复杂的构件诸如歧管的情况下实现罐模块的组装和管道布置。
本发明的第三方面涉及一种罐模块的制造方法，并且该制造方法包括：将第一接口件连接到第一压力容器的第一本体部的过程；将第二接口件连接到与第一压力容器并列放置的第二压力容器的第二本体部的过程；和将第一接口件连接到第二接口件的过程。
在该制造方法中，通过在以上第一过程中形成多个压力容器并且然后在继此之后的过程中连接用于罐模块的、必要数目的压力容器而制造罐模块。利用该制造方法，在第一过程中预先形成的压力容器能够被贮存起来，并且然后，用于罐模块的、必要数目的压力容器能够在继此之后的过程中被连接。即，能够应对带有不同数目的压力容器及其不同布置的多个罐模块的制造。
本发明能够提供一种用于连接并列放置的多个压力容器的连接结构，当压力容器被相互连接时，该连接结构能够消除在压力容器之间的附接角度的误差。
附图说明
将在下面参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的数字表示类似的元件，并且其中：
图1A是根据本发明的第一实施例的罐模块的平面视图；
图1B是根据本发明第一实施例的罐模块的侧视图；
图1C是根据本发明第一实施例的罐模块的后视图；
图2是根据本发明第一实施例的、用于压力容器的连接结构中的接口件的截面视图(沿着图1B中的线II-II截取的截面视图)；
图3是示意在根据本发明第一实施例的、用于压力容器的连接结构中相邻的接口件被相互连接的状态的截面视图；
图4是根据本发明第一实施例的第一改型的罐模块的平面视图；
图5是根据本发明第一实施例的第二改型的罐模块的平面视图；
图6是根据本发明第一实施例的第三改型的罐模块的平面视图；并且
图7是示意在根据本发明第二实施例的、用于压力容器的连接结构中相邻的接口件被相互连接的状态的截面视图。
具体实施方式
以下描述了一种根据本发明的每一个实施例的用于压力容器的连接结构。注意，在每一幅图中，箭头FR示意沿着车辆前后方向的前侧，箭头UP示意沿着车辆上下方向的上侧，箭头LH示意沿着车辆左右方向的左侧，并且箭头RH示意沿着车辆左右方向的右侧。此外，沿着车辆左右方向将左侧连接到右侧的方向称作车辆宽度方向。
第一实施例
将参考图1A到图3描述根据第一实施例的用于压力容器的连接结构14。
基本构造
如在图1A到1C中示意地，根据本实施例的用于压力容器的连接结构14被应用于此的罐模块10设置有多个压力容器12，并且被构造成使得压力容器12被相互连接。更加具体地，压力容器12包括第一压力容器12A和第二压力容器12B，其轴向长度比第一压力容器12A的轴向长度短。罐模块10由在沿着车辆宽度方向的内侧上并列放置的九个第一压力容器12A和沿着车辆宽度方向从第一压力容器12A向外放置的第二压力容器12B构成。作为一个实例，罐模块10被放置在燃料电池车辆的地板面板(未示出)沿着车辆上下方向的下侧上。
压力容器12被形成为柱形，其中它的轴向方向(纵向方向)沿着车辆前后方向。如在图2中示意地，压力容器12由形成为筒形形状的本体部20和被分别地连接到被设置在本体部20沿着轴向方向的相反端上的开口22的接口件30构成。本体部20包括例如由铝合金制成的筒形衬里24，和通过将片形CFRP(碳纤维增强树脂)缠绕在衬里24的外周表面上而形成的增强部件26。注意纤维增强树脂中的碳纤维(未示出)在增强部件26的内周表面上被沿着衬里24的周向方向，最终本体部20对准。此外，在增强部件26的、除了内周表面之外的部分中，碳纤维被沿着衬里24的周向方向对准，并且带有如此被沿着周向方向对准的一半数量的碳纤维的碳纤维被对准从而与轴向方向交叉。此外，增强部件26沿着轴向方向相反的外端从衬里24沿着轴向方向相对的外端沿着轴向方向向外凸出。
接口件30包括：将被插入设置在本体部20中的开口22中的插入部32；和从插入部32沿着轴向方向向外设置的连接部34。插入部32被插入本体部20中，并且，连接部34被沿着轴向方向设置在本体部20外侧。连接部34沿着与轴向方向交叉的车辆宽度方向延伸并且被形成为能够连接到沿着车辆宽度方向相邻的接口件30的连接部34。此外，接口件30包括沿着车辆宽度方向贯通连接部34的贯穿通路48，和沿着轴向方向贯通插入部32并且被构造为将贯穿通路48连接到本体部20的内侧的连通通路46。
插入部32包括凸起保持部40和压力接收部42。凸起保持部40被形成为大致筒形形状并且由沿着本体部20的周向方向放置的四个大致楔形的元件相组合地形成。换言之，凸起保持部40被大致沿着轴向方向延伸的划分线(未示出)划分成四个部分。沿着径向向外凸出的凸缘40A形成在凸起保持部40沿着轴向方向的外端中。此外，凸起保持部40的内周表面被形成为渐缩表面40B，渐缩表面40B随着其沿着轴向方向向外延伸而直径减小。
由多个锯齿构成的锯齿状部40C形成在凸起保持部40的外周表面上。锯齿状部40C沿着凸起保持部40的周向方向连续地形成。每一个锯齿被构造成使得它的轴向外表面(每一个锯齿沿着压力容器的轴向方向的外表面)垂直于轴向方向并且它的轴向内表面在其沿着轴向方向向内延伸时沿着径向向内倾斜。由锯齿的轴向外表面及其轴向内表面构成的顶端的倾斜角度是锐角。
压力接收部42插入凸起保持部40中。压力接收部42被形成为大致筒形形状并且被构造成使得侧壁部42B能够围绕放置在沿着轴向方向的外侧上的顶部42A大致沿着径向方向向内弹性地变形。侧壁部42B的外周表面被形成为渐缩表面42C，渐缩表面42C随着其沿着轴向方向向外延伸而直径减小。渐缩表面42C与凸起保持部40的渐缩表面40B形成接触。此外，沿着径向向外凸出的凸出部42D形成在侧壁部42B的轴向内部的外周表面上，并且凸起保持部40的轴向内端表面与凸出部42D的轴向外表面形成接触。此外，压力接收部42的开口42E与本体部20的内侧连通。即，本体部20内侧的流体流动到压力接收部42中，并且由于流体的压力，侧壁部42B能够大致径向向外移位。此外，沟槽42F在压力接收部42的轴向内端附近沿着周向方向形成。作为弹性体的O形环58被容纳在沟槽42F中。
此外，连接部34包括：具有管状形状并且被设置在连接部34沿着车辆宽度方向的第一端中的管部36；和设置在其沿着车辆宽度方向的第二端中的凸缘部38。管部36和凸缘部38构成贯穿通路48的壁部。外螺纹部50形成在作为用于相邻接口件30中的第一个接口件的贯穿通路48的外壁部的管部36的端部中。此外，螺母52被可旋转地锁定到作为用于相邻接口件30中的第二个接口件的贯穿通路48的外壁部的凸缘部38。更加具体地，凸缘部38被装配到设置在螺母52的内周表面上的沟槽52A。虽然螺母52能够绕车辆宽度方向旋转，但是它沿着车辆宽度方向的移动受到限制。能够与外螺纹部50螺纹接合的内螺纹部54形成在螺母52中。
如在图3中示意地，一个压力容器12被构造成使得它的相邻压力容器12的螺母52被紧固到设置在该一个压力容器12的接口件30中的管部36。即，并列放置的压力容器12被相互连接，从而一个压力容器12的外螺纹部50与在它的相邻压力容器12的螺母52中形成的内螺纹部54螺纹接合。此时，在这样彼此相邻的压力容器12中，它们的贯穿通路48被串联连接。此外，在压力容器12的连接部之间的气密性被由弹性体制成的、作为密封部件的O形环56维持。这里，O形环56被设置在相邻接口件30中的第一个接口件的连接部34的端表面(在本实施例中，在凸缘部38侧上的端表面)上，从而包围贯穿通路48。O形环56被装配到设置在凸缘部38侧上的端表面上的环形沟槽38A。同时，面对相邻接口件30中的所述第一个接口件的抵接部36A被设置在相邻接口件30中的第二个接口件的连接部34中。抵接部36A是O形环56抵接的部分。在本实施例中，O形环56被设置在凸缘部38侧上的端表面上。然而，本实施例不限于此，并且O形环56可以被设置在管部36侧上的端表面(抵接部36A)上。
在本实施例中，如在图1A和图1B中示意地，接口件30被设置在每一个压力容器12沿着轴向方向的相反端上，从而相邻压力容器12在它们沿着轴向方向的相反端处被相互连接。这里，在本实施例的罐模块10中，放置在沿着车辆宽度方向的外侧上的第二压力容器12B的轴向长度比放置在沿着车辆宽度方向的内侧上的该九个第一压力容器12A的轴向长度短。相应地，第二压力容器12B和与此相邻地放置的第一压力容器12A在沿着车辆前后方向的后侧上经由接口件30相互连接，但是在沿着车辆前后方向的前侧上经由具有沿着轴向方向延伸的延伸部62A的接口件62相互连接。在本实施例中，罐模块10由具有不同长度的压力容器12相组合地构成，但是罐模块10可以仅仅由具有相同长度的压力容器12构成。在此情形中，不要求接口件62。
此外，在本实施例的罐模块10中，阀64被设置于在放置于沿着车辆宽度方向的中心处的第一压力容器12A沿着车辆前后方向的后侧上设置的接口件30中。阀64被构造为从罐模块10的压力容器12提取流体并且控制流体的流量。阀64被连接到燃料电池堆、供应管道等(未示出)。
罐模块的制造
本实施例的罐模块10是大致通过两个步骤制造的。第一步骤是将接口件30连接到本体部20沿着轴向方向的相反端上的开口22的步骤，即，形成压力容器12的步骤。更加具体地，接口件30的各个插入部32被插入沿着轴向方向的相反端上的相应的开口22中。这里，在插入该插入部32时，凸出部42D的轴向外表面远离凸起保持部40的轴向内端表面。相应地，与凸出部42D的轴向外表面与凸起保持部40的轴向内端表面形成接触的情形(见图2)相比，凸起保持部40被径向向内放置。相应地，插入部32的外径小于开口22的内径，从而插入部32能够插入本体部20中。设置在凸起保持部40沿着轴向方向的外端上的凸缘40A抵接片形CFRP(碳纤维增强树脂)的增强部件26的端表面，从而凸起保持部40到本体部20中的进一步移动受到限制。同时，如在图2中示意地，衬里24不被设置在插入部32被插入其中的本体部20沿着轴向方向的外部中，从而插入部32的凸起保持部40面对增强部件26。
当压力接收部42在插入部32被插入本体部20中之后从凸起保持部40沿着轴向方向向外移动时，压力接收部42沿着渐缩表面42C相对于渐缩表面40B直径增加的方向移动，从而凸起保持部40沿着径向向外移位。结果，凸起保持部40的锯齿状部40C切入增强部件26的内周表面中，如在图2中示意地。由此，接口件30被固定到本体部20，从而它们被相互连接。注意锯齿状部40C中的顶端在增强部件26的内周表面上切入在碳纤维和其相邻碳纤维之间的部分中。
此外，在从本体部20的内侧接收到压力时，接口件30的凸起保持部40能够沿着本体部20的径向方向向外移位。相应地，在本体部20内侧容纳的流体的压力越高，凸起保持部40沿着本体部20的径向方向向外移位并且切入增强部件26中就越多。即，接口件30变得更加难以与在本体部20内侧容纳的流体的压力成比例地沿着轴向方向向外移位，从而带有更高压力的流体能够被容纳在本体部20内侧。
因此，一个压力容器12被形成为使得接口件30被分别地连接到在本体部20沿着轴向方向的相反端上的开口22。
第二步骤是将并列放置的压力容器12的各个接口件30相互连接的步骤。更加具体地，相邻压力容器12的接口件30被连接到一个压力容器12的接口件30。进一步更加具体地，相邻压力容器12的螺母52被紧固到该一个压力容器12的管部36。即，通过使得外螺纹部50与内螺纹部54螺纹接合，相邻的接口件30被连接。
这里，在接口件30在相邻压力容器12沿着轴向方向的两端处被同时地相互连接的情形中，如果在压力容器12沿着轴向方向的第一端上的相邻接口件30首先被相互连接，则相邻压力容器12的轴线倾斜，由此使得难以连接在压力容器12沿着轴向方向的第二端上的接口件30。相应地，在相邻压力容器12(接口件30)在其沿着轴向方向的相反端处被相互连接的情形中，螺母52在沿着轴向方向的相反端处被以相同的螺距紧固。这防止了相邻压力容器12的轴线倾斜并且允许它们易于被连接。
注意，在设置于放置在沿着车辆宽度方向的外侧上的压力容器12上的接口件30的贯穿通路48上进行了密封。更加具体地，在管部36侧上，帽60(见图1A到图1C)被与外螺纹部50螺纹接合从而贯穿通路48被关闭。同时，在凸缘部38侧上，插塞(未示出)被与螺母52螺纹接合从而贯穿通路48被关闭。
如上所述，具有不同长度的第一压力容器12A和第二压力容器12B经由具有沿着轴向方向延伸的延伸部62A的接口件62被相互连接。因此通过第二步骤制造了罐模块10。
此外，执行了将阀64连接到罐模块10的步骤、将罐模块10置放在地板面板(未示出)沿着车辆上下方向的下侧上的步骤，和将从燃料电池堆延伸的供应管道连接到阀64的步骤。因此，燃料电池车辆的燃料系统得以形成。
改型
以下描述第一实施例的改型。除了如何连接接口件30，该改型具有相同的基本构造。以下改型应对与第一实施例的差异。此外，相同参考标记被赋予与第一实施例相同的构件。
第一改型
图4示意第一实施例的第一改型。如在图4中示意地，根据第一改型的、用于压力容器的连接结构14A被应用于此的罐模块10A被构造成使得接口件30仅仅被设置在压力容器12沿着轴向方向的一端中。在第一改型的压力容器12中，接口件30被连接到在沿着车辆前后方向的后侧上的开口22，并且在沿着车辆前后方向的前侧上的开口22被盖部件70关闭。虽然未特别地示意，但是盖部件70包括用于关闭开口22的盖。插入本体部20中的部分具有与不带连通通路46的插入部32相同的结构。其它构造与在第一实施例中相同。
第一改型能够被应用于如下的情形，其中通过接口件30中的连通通路46和贯穿通路48流出的流体的量小于燃料电池的需求。即，在第一改型中，与第一实施例相比，接口件30的数目能够减小，由此使得能够抑制成本。
第二改型
图5示意第一实施例的第二改型。如在图5中示意地，根据第二改型的用于压力容器的连接结构14B被应用于此的罐模块10B被构造成使得并列放置的压力容器12被串联连接。第二改型的罐模块10B由在沿着车辆宽度方向的内侧上并列放置的八个第一压力容器12A和沿着车辆宽度方向从第一压力容器12A向外放置的第二压力容器12B构成。这里，在第二改型中，三个或者更多接口件30不被连续地连接。更加具体地，就沿着车辆宽度方向从外侧起压力容器12中的第一压力容器和第二压力容器而言，它们在沿着车辆前后方向的后侧上的接口件30被相互连接。就沿着车辆宽度方向从外侧起压力容器12中的第二和第三压力容器而言，它们在沿着车辆前后方向的前侧上的接口件30被相互连接。就沿着车辆宽度方向从外侧起压力容器12中的第三和第四压力容器而言，它们在沿着车辆前后方向的后侧上的接口件30被相互连接。就沿着车辆宽度方向从外侧起压力容器12中的第四和第五压力容器而言，它们在沿着车辆前后方向的前侧上的接口件30被相互连接。就沿着车辆宽度方向的中心处的压力容器12(从沿着车辆宽度方向的相反侧，压力容器12中的第五压力容器)而言，它们在沿着车辆前后方向的后侧上的接口件30被相互连接。
注意，第二压力容器12B在沿着车辆前后方向的前侧上的开口22被盖部件70关闭。此外，在第二改型中，阀64被连接到第二压力容器12B的在沿着车辆宽度方向的右侧上的接口件。
因此，利用第二改型中的用于压力容器的连接结构14B，能够将压力容器12串联连接。
第三改型
图6示意第一实施例的第三改型。如在图6中示意地，根据第三改型的用于压力容器的连接结构14C被应用于此的罐模块10C被构造成使得并列放置的压力容器12在其沿着轴向方向的相反端处被相互连接。第三改型的罐模块10C由被放置成使得轴向长度从沿着车辆宽度方向的外侧朝向沿着车辆宽度方向的内侧增加的压力容器12(第一压力容器12C、第二压力容器12D、第三压力容器12E、第四压力容器12F、第五压力容器12G，和第六压力容器12H)构成。即，沿着车辆宽度方向的中心处的第一压力容器12C比它的相邻第二压力容器12D更长，第二压力容器12D比它的相邻第三压力容器12E更长，并且第三压力容器12E比它的相邻第四压力容器12F更长。此外，第四压力容器12F比它的相邻第五压力容器12G更长，并且第五压力容器12G比放置在沿着车辆宽度方向的外侧上的、它的相邻第六压力容器12H更长。在第三改型中，在任何相邻压力容器12之间的长度差异都是相同的。即，如在图6中示意地，在压力容器12沿着车辆前后方向的后端的位置相互对准的状态中，它们沿着车辆前后方向的前端被布置在沿着从沿着车辆宽度方向的内侧朝向沿着车辆宽度方向的外侧在车辆前后方向上向后倾斜的方向上(见倾斜方向T1、T2)。
这里，具有被构造成使得它沿着车辆宽度方向的第一端沿着倾斜方向T1延伸并且它的第二端沿着倾斜方向T2延伸的连接部66A的接口件66被连接到第一压力容器12C在沿着车辆前后方向的前侧上的开口22。此外，每一个具有沿着倾斜方向T1或者倾斜方向T2延伸的连接部68A的各个接口件68被连接到第二压力容器12D、第三压力容器12E、第四压力容器12F、第五压力容器12G和第六压力容器12H在沿着车辆前后方向的前侧上的开口22。注意设置在第六压力容器12H中的接口件68被构造成使得贯穿通路48被帽60或者插塞(未示出)关闭。
因此，在第三改型中的用于压力容器的连接结构14C中，压力容器12能够被沿着与压力容器12的轴向方向呈对角的方向(倾斜方向T1、T2)设置的接口件68相互连接。
结论
本实施例的特征和效果总结如下。
第一特征在于，连接到本体部20的开口22的接口件30包括沿着与轴向方向交叉的交叉方向能够连接到它的相邻接口件30的连接部34。连接部34包括：在作为用于相邻接口件30中的第一个的贯穿通路48的外壁部的管部36中形成的外螺纹部50；和被可旋转地锁定到作为用于相邻接口件30中的第二个的贯穿通路48的外壁部的凸缘部38的螺母52，螺母52具有能够与外螺纹部50螺纹接合的内螺纹部54。一个压力容器12被构造成使得它的相邻压力容器12的螺母52被紧固到设置在该一个压力容器12的接口件30中的管部36。即，相邻接口件30被连接从而相邻接口件30中的第一个的外螺纹部50与在相邻接口件30中的第二个的螺母52中形成的内螺纹部54螺纹接合。由此，相邻压力容器12被相互连接并且相邻压力容器12的贯穿通路48被相互连接(见图3)。
利用第一特征，与如在JP 2001-506737A中描述地压力容器被连接到一体地形成的歧管的情形相比，能够获得以下效果。即，在压力容器经由歧管被连接的情形中，随着将被并列放置的压力容器的数目增加，歧管尺寸增加并且变得复杂。这相应地增加了制造成本。作为对照，利用第一特征，当制备相同类型的接口件30时，能够应对将被放置的压力容器12的数目的增加和降低。即，与经由歧管连接的情形相比，制造成本能够受到抑制。
此外，螺母52被形成为能够独立于接口件30的连接部34旋转。这里，在固定到凸缘部38侧的内螺纹部被设置在连接部34中的情形中，有必要固定相邻压力容器12中的第一个并且使得相邻压力容器12中的第二个围绕沿着贯穿通路48的轴线旋转从而内螺纹部与管部36的外螺纹部50螺纹接合从而被紧固于此。相应地，难以在紧固结束时相互并列地放置相邻的压力容器12。作为对照，在具有第一特征的本实施例中，在将螺母52紧固到管部36时，能够调节在并列放置的压力容器12之间的附接角度(围绕车辆宽度方向的角度)。例如，在如在第一改型中描述地被构造成使得接口件30被仅仅设置在压力容器12的本体部沿着轴向方向的一侧上的压力容器12被相互并列地放置的情形中，能够消除在压力容器12之间的附接角度的误差。即，能够抑制在相邻压力容器12之间在盖部件70侧上的偏差。
此外，在第一实施例与第一和第二改型中，接口件30包括沿着车辆宽度方向延伸的连接部34。即，当车辆宽度方向沿着与压力容器12的轴向方向交叉的交叉方向并且相邻接口件30被相互连接时，接口件30被沿着车辆宽度方向对准(见图1A到图1C、图4和图5)。同时，在第三改型中，接口件68包括沿着倾斜方向T1或者倾斜方向T2延伸的连接部68A。即，当倾斜方向沿着与压力容器12的轴向方向交叉的交叉方向并且相邻的接口件68被相互连接时，接口件68被沿着倾斜方向T1或者倾斜方向T2对准(见图6)。因此，在本实施例及其改型中，如此并列放置的压力容器12能够被沿着竖直方向(车辆宽度方向)或者相对于压力容器12的轴向方向的对角方向(倾斜方向T1、T2)相互连接。
第二特征在于，接口件30被设置在本体部20沿着轴向方向的相反两端中。在本实施例中，因为接口件30被设置在沿着轴向方向的相反端中，所以在压力容器12沿着轴向方向的相反端处相邻接口件30被相互连接。由此，相邻压力容器12在它们沿着轴向方向的相反端处被相互连接，并且相邻压力容器12的贯穿通路48在它们沿着轴向方向的相反端处被相互连接。即，利用第二特征，除了第一特征的效果，能够有效率地将相邻压力容器12相互连接并且执行管道布置。
此外，如上所述，在固定到凸缘部38侧的内螺纹部被设置在连接部34中的情形中，有必要固定相邻压力容器12中的第一个并且使得相邻压力容器12中的第二个围绕沿着贯穿通路48的轴线旋转从而内螺纹部与管部36的外螺纹部50螺纹接合从而被紧固于此。因此，难以在压力容器12沿着轴向方向的相反端处同时地将相邻接口件30相互连接。作为对照，在具有第二特征的本实施例中，螺母52被形成为能够独立于接口件30的连接部34旋转。相应地，能够在压力容器12沿着轴向方向的相反端处同时地将相邻接口件30相互连接。
注意，类似本实施例的第三改型，在压力容器12的长度被以给定的比率改变的情形中，能够通过使用接口件30和包括沿着对角方向(倾斜方向T1、T2)倾斜的连接部68A的接口件68在压力容器12沿着轴向方向的相反端处连接相邻压力容器12。此外，即使在压力容器12具有相同长度的情形中，当接口件68被设置在压力容器12沿着轴向方向的相反端处时，仍然能够形成例如朝向沿着车辆宽度方向的内侧沿着车辆前后方向向前凸出的罐模块。
第三特征在于，O形环56被设置在相邻压力容器12的接口件30中的第一个的端表面(连接部34在一侧上的端表面)上从而包围贯穿通路48，并且O形环56在包围贯穿通路48的位置处与接口件30中的第二个的端表面形成接触。在本实施例中，O形环56被设置在凸缘部38侧上的端表面上从而包围贯穿通路48，并且O形环56抵接的抵接部36A被设置在管部36侧上的端表面上。利用第三特征，能够调节当压力容器12被连接时围绕车辆宽度方向的角度并且确保在压力容器12的连接部之间的气密性。
第四特征在于，并列放置的压力容器12的接口件30在罐模块10中被连续地相互连接。在多个压力容器被放置成使得所述压力容器被相互连接的情形中，如果阀和管道被设置于压力容器，则结构变得复杂并且成本增加。作为对照，利用第四特征，能够在不使用大的并且复杂的构件诸如歧管的情况下执行罐模块10的组装和管道布置从而压力容器12被相互连接。
第五特征在于，罐模块10的制造方法包括：将接口件30连接到本体部20的开口22的步骤，即，形成压力容器12的第一步骤，和将并列放置的压力容器12的各个接口件30相互连接的第二步骤。当第五特征被应用于罐模块10的制造方法时，预先形成的压力容器12能够在第一步骤中被贮存起来，并且然后用于罐模块10的必要数目的压力容器12能够在第二步骤中被相互连接。即，能够应对带有不同数目的压力容器12及其不同布置的多个罐模块10的制造。
第二实施例
将参考图7描述根据第二实施例的用于压力容器的连接结构14D。根据第二实施例的用于压力容器的连接结构14D被应用于此的罐模块10D在连接部34的端部形状方面不同于第一实施例。以下描述与第一实施例的差别。注意相同的参考标记被赋予与第一实施例相同的构件。
如在图7中示意地，连接部34包括：第一渐缩表面36B，其在相邻压力容器12的接口件30中的第一个的端表面(一侧上的端表面)上围绕贯穿通路48形成；和第二渐缩表面38B，其在接口件30中的第二个的端表面上围绕贯穿通路48形成并且抵接第一渐缩表面36B。更加具体地，第一渐缩表面36B被形成为设置在管部36的端表面上的梯形锥形状的凸出部的锥形表面。此外，第二渐缩表面38B被形成为设置在凸缘部38的端表面上的梯形锥形状的凹部的倾斜表面。注意，第一渐缩表面可以被形成为设置在管部36的端表面上的梯形锥形状的凹部的倾斜表面，并且，第二渐缩表面可以被形成为设置在凸缘部38的端表面上的梯形锥形状的凸出部的锥形表面。
在本实施例中，类似上述第一实施例的第三特征地，能够调节当压力容器12被相互连接时围绕车辆宽度方向的角度并且确保在压力容器12的连接部之间的气密性。此外，在第一渐缩表面36B抵接第二渐缩表面38B的范围内，能够允许在相邻压力容器12的各个轴向方向之间的角度的偏差(平行度偏差)。此外，在第二实施例中，能够在贯穿通路48周围不存在任何间隙的情况下确保当第一渐缩表面36B与第二渐缩表面38B形成接触时的气密性，从而不要求作为密封部件的O形环56。相应地，在本实施例中，因为不要求O形环56，所以能够简化结构并且抑制成本。
评论
在以上实施例中的每一个实施例中，凸起保持部40的锯齿状部40C均被构造成使得它的轴向外表面垂直于轴向方向并且它的轴向内表面随着其沿着轴向方向向内延伸而径向向内倾斜(见图2和图3)，但是本发明不限于此。例如，轴向外表面可以不垂直于轴向方向并且随着其沿着轴向方向向外延伸而可以径向向内倾斜。此外，替代锯齿状部40C，具有其它形状的凸起可以形成在凸起保持部40中。
此外，每一个实施例的衬里24由铝合金制成。然而，衬里24不限于此，并且可以由抑制衬里24内侧的氢气的渗透的材料诸如尼龙树脂制成。此外，压力容器12被构造成使得在其中容纳氢气。然而，压力容器12不限于此，并且，可以在其中容纳其它气体、液体诸如LPG等。
以上已经描述了本发明的实施例，但是，本发明不限于以上说明，并且可以被以各种方式被改型和执行，只要这些改型不超出其主旨。

Claims (6)

1.一种用于压力容器的连接结构，所述连接结构的特征在于包括：
第一接口件，所述第一接口件被连接到管状的第一压力容器的在轴向方向上的至少一端；
第二接口件，所述第二接口件被连接到管状的第二压力容器的在所述轴向方向上的至少一端；以及
螺母，其中：
所述第一接口件包括第一贯穿通路和第一连通通路，所述第一贯穿通路在与所述轴向方向交叉的交叉方向上延伸，所述第一连通通路被构造成将所述第一贯穿通路连接到所述第一压力容器的第一本体部的内部；
所述第二接口件包括第二贯穿通路和第二连通通路，所述第二贯穿通路在与所述轴向方向交叉的所述交叉方向上延伸，所述第二连通通路被构造成将所述第二贯穿通路连接到所述第二压力容器的第二本体部的内部；
所述第一接口件包括设置在所述第一贯穿通路的第一外壁部上的外螺纹部；并且
所述螺母被可旋转地锁定到所述第二接口件的所述第二贯穿通路的第二外壁部，并且与所述第一接口件的所述外螺纹部螺纹接合，以便在所述交叉方向上将所述第一接口件和所述第二接口件相互连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：
所述第一接口件被连接到所述第一压力容器的所述第一本体部的两端；并且
所述第二接口件被连接到所述第二压力容器的所述第二本体部的两端。
3.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于，包围所述第一贯穿通路的密封部件被设置在所述第一接口件和所述第二接口件之间的抵接表面上。
4.根据权利要求1或2所述的连接结构，其特征在于：
所述第一接口件包括第一渐缩表面，所述第一渐缩表面设置在所述第一接口件的所述第一贯穿通路的周围；并且
所述第二接口件包括第二渐缩表面，所述第二渐缩表面设置在所述第二接口件的所述第二贯穿通路的周围，以便与所述第一渐缩表面抵接。
5.一种包括根据权利要求1至4中的任一项所述的连接结构的罐模块，其特征在于，并列放置的所述压力容器通过所述第一接口件和第二接口件连续地相互连接。
6.一种根据权利要求5所述的罐模块的制造方法，所述制造方法的特征在于包括：
将所述第一接口件连接到所述第一压力容器的所述第一本体部的过程；
将所述第二接口件连接到与所述第一压力容器并列放置的所述第二压力容器的所述第二本体部的过程；以及
将所述第一接口件连接到所述第二接口件的过程。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111531913B (zh) * 2020-03-26 2021-05-04 吉林大学 一种基于仿生互锁的Z-pin、复合材料及其制备方法
DE102020119676A1 (de) 2020-07-27 2022-01-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem mit mehreren Druckbehältern
DE102020123303A1 (de) 2020-09-07 2022-03-10 Audi Aktiengesellschaft Speicheranordnung für ein Fahrzeug zum Speichern und Abgeben eines Druckgases sowie ein Fahrzeug mit einer solchen Speicheranordnung
DE102021200469A1 (de) 2021-01-20 2022-07-21 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums
DE102021104334A1 (de) 2021-02-24 2022-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anschlusselement, Druckbehälterbaugruppe und Kraftfahrzeug
DE102022132218A1 (de) 2022-12-05 2024-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Druckbehältersystem mit einer Druckbehälterbaugruppe

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2142921Y (zh) * 1992-10-21 1993-09-29 王立生 气体回收及充灌装置
KR100253029B1 (ko) * 1995-06-07 2000-04-15 로데릭 더블류 루이스 불휘발성 메모리 셀내에서 다중 상태의 물질을 이용하는 스택·트랜치형 다이오드
FR2757248B1 (fr) 1996-12-13 1999-03-05 Europ Propulsion Reservoir pour fluide sous pression, notamment pour gaz liquefie
FR2762378B1 (fr) * 1997-04-17 1999-07-02 Interbrew France Organe de remplissage d'une bouteille portable de gaz et dispositif de rechargement en liquide et en gaz d'une installation portative de distribution d'un liquide sous pression
JPH1144399A (ja) * 1997-05-27 1999-02-16 Mitsubishi Chem Corp 耐圧容器
JP2002188794A (ja) 2000-12-21 2002-07-05 Honda Motor Co Ltd 高圧水素タンクおよび高圧水素タンクの製造方法
FR2838177B1 (fr) * 2002-04-08 2004-09-03 Snecma Propulsion Solide Reservoir pour fluide sous pression, notamment reservoir pour gaz comprime destine a un vehicule automobile
DE202004000771U1 (de) * 2004-01-20 2004-04-08 Müller, Lothar Rohrsystem für Flaschenbündel
JP4558358B2 (ja) * 2004-03-16 2010-10-06 本田技研工業株式会社 ガス供給方法
ITMC20060074A1 (it) * 2006-06-13 2007-12-14 Sida Engineering Srl Serbatoio multi-celle, perfezionato, per gas in pressione.
US7806138B1 (en) * 2007-11-21 2010-10-05 Party King Grills Company, Llc Valve manifold device for use with small propane canisters
US20130092561A1 (en) 2011-10-18 2013-04-18 Jörg Wellnitz Hydrogen Storage System
EP2650585A1 (de) * 2012-04-11 2013-10-16 Magna Steyr Fahrzeugtechnik AG & Co KG Druckspeicheranordnung
EP3139080B1 (en) * 2015-09-04 2021-06-30 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Gas cylinder and bundle of gas cylinders with angular indexing
JP2018112201A (ja) 2017-01-06 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 高圧容器及び高圧容器製造方法
CN106907569A (zh) * 2017-02-10 2017-06-30 周国炳 压差式自动补压气源装置
EP3382258A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-03 Crompton Technology Group Limited Pressure vessels

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