CN113910894A - 车辆及该车辆的制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及车辆及该车辆的制造方法。本发明的车辆具备：罐，具有圆筒形状的罐主体和设置于上述罐主体的轴向的第一端的接头；托架，使用上述接头，通过颈部固定方式将上述罐主体固定于上述车辆的车身；以及固定装置，具有在上述罐主体的上述轴向的第二端包围上述罐主体的外周面并且夹紧保持上述罐主体的包覆部、和与上述包覆部设置为一体并固定于上述车身的固定部。

Description

车辆及该车辆的制造方法

技术领域

本公开涉及车辆及该车辆的制造方法。

背景技术

在日本特开2017-206042中公开有具备保持罐的接头部分并固定于车身的颈部固定件的固定机构。

在日本特开2017-206042所记载的固定机构中，要求罐具有接头。在罐在其两端具有接头的情况下，能够在两个端部固定罐。但是，存在仅在罐的一个端部设置接头的情况、即使在另一端部存在接头也不能用于固定的形状的情况，对于轴向的第二端侧，期望不使用接头的固定方法。

发明内容

本公开能够作为以下的方式来实现。

根据本公开的一个方式，提供具备罐的车辆。该车辆具备：罐，具有圆筒形状的罐主体、和设置于上述罐主体的轴向的第一端的接头；托架，构成为使用上述接头来通过颈部固定方式将上述罐主体固定于上述车辆的车身；以及固定装置，上述固定装置具有：包覆部，构成为在上述罐主体的上述轴向的第二端包围上述罐主体的外周面并且夹紧保持上述罐主体；和固定部，构成为与上述包覆部设置为一体并固定于上述车身。若设置接头，则要求能够承受罐的内压的高精度的形状，因此造价变高。因此，期望在罐主体的外侧的应对。根据该方式，对于罐主体的接头侧的第一端，使用托架来通过颈部固定方式固定于车身，对于第二端，使用具备包围并且夹紧保持罐主体的外周面的包覆部的固定装置来固定于车身，因此对于第二端，不使用接头就能够将罐主体固定于车辆。

也可以构成为：在上述方式的车辆的基础上，上述包覆部具备多个臂，上述多个臂构成为具有弹性并从外周侧夹紧上述罐主体的上述第二端。根据该方式，能够使用具有弹性的多个臂来从外周侧夹紧并固定罐主体，因此即使不另外配置冲击吸收机构，也能够通过臂的弹性吸收施加于罐主体的冲击。

也可以构成为：在上述方式的车辆的基础上，在上述罐主体粘合有构成为至少覆盖上述第二端的膨胀石墨层，在上述罐主体的上述第二端未被上述臂覆盖的位置处的上述膨胀石墨层的外径大于被上述臂覆盖的位置处的上述膨胀石墨层的外径。根据该方式，在罐主体的第二端未被臂覆盖的位置处的膨胀石墨层的外径大于被臂覆盖的位置处的膨胀石墨层的外径，因此即使罐主体欲绕着轴旋转，臂与膨胀石墨层也干涉，因此能够抑制罐主体的旋转。

也可以构成为：在上述方式的车辆的基础上，在上述罐主体粘合有构成为覆盖上述罐主体整体的膨胀石墨层，多个上述臂的至少一个在上述轴向上延伸至上述罐主体的中央。在因某些状况而发生了火灾时，能够通过延伸至该中央的臂而将火焰的热向膨胀石墨层传导来使膨胀石墨层膨胀。其结果是，将膨胀石墨层作为隔热、耐火层来使用，由此能够抑制热向罐主体的传递。

也可以构成为：在上述方式的车辆的基础上，上述接头具有供上述托架嵌入的小径部，上述托架嵌入至上述小径部的状态下的从上述罐主体与上述接头的边界到上述托架的上述轴向的分离距离比从上述臂中的最短的臂的前端到上述罐主体的上述第二端的上述轴向的长度短。根据该方式，即使罐主体向轴向移动，也不会落下。

根据本公开的一个方式，提供车辆的制造方法。该车辆的制造方法具备：于在轴向的第一端设置有接头的圆筒形状的罐主体的第二端安装固定装置，上述固定装置具有构成为包围上述罐主体的外周面并且夹紧保持上述罐主体的包覆部、和构成为与上述包覆部设置为一体并固定于上述车辆的车身的固定部；和将上述固定装置固定于上述车身的预先决定好的安装部。根据该方式，在安装具备包围并且夹紧保持罐主体的外周面的包覆部的固定装置后将固定装置固定于车身，因此能够吸收罐主体的固定时的固定部与罐主体的位置的误差。

也可以构成为：在上述方式的车辆的制造方法的基础上，使用上述接头，通过颈部固定方式将上述罐主体的上述第一端固定于上述车身的与上述安装部不同的位置。根据该方式，对于第一端，能够使用接头来通过颈部固定方式将罐固定于车辆的不同的位置。

本公开也能够以车辆、车辆的制造方法以外的各种方式来实现。例如能够以罐的固定部件、罐的安装方法等方式来实现。

以下参考附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件

附图说明

图1是表示车辆的车身与罐的固定结构的说明图。

图2是从罐的轴向观察罐和固定装置的图。

图3是图1中的III-III剖视图。

图4是表示固定装置的制造工序的一个例子的说明图。

图5是表示固定装置的制造工序的另一例子的说明图。

图6是表示罐向车辆的安装工序的说明图。

图7是从罐的轴向观察第2实施方式中的罐的图。

图8是表示第3实施方式的说明图。

图9是表示第4实施方式中的罐的与轴垂直的剖面的说明图。

具体实施方式

·第1实施方式：

图1是表示车辆10的车身12与罐100的固定结构的说明图。罐100储存作为车辆10的燃料使用的氢、LP气体等气体。罐100具备圆筒形的圆筒部110，并在圆筒部的轴O方向两端具备大致半球形状的圆顶部120、130。圆顶部120在半球形状的顶部具备接头140，但圆顶部130不具备接头。将罐100中的除了接头140部分称为“罐主体”。圆顶部120粘合有外形为大致半球形状的膨胀石墨层150，并被膨胀石墨层150覆盖，圆顶部130粘合有外形为大致半球形状的膨胀石墨层160，并被膨胀石墨层160覆盖。膨胀石墨层150、160包含石墨粒子和聚氨酯树脂。膨胀石墨层150、160的石墨粒子因热而膨胀，通过相互缠绕而生成具有大容量的空隙的隔热层。即，膨胀石墨层150、160在高温环境下急剧地膨胀而在内部形成空气层，由此发挥隔热效果。另外，膨胀石墨层150、160是阻燃性的，并具有耐火性。例如，即便车辆10因某些状况而暴露在火焰中，膨胀石墨层150、160也会因受到火焰的热而膨胀，从而抑制热向罐100传导。

接头140在膨胀石墨层150的顶部与最端部141之间具有小径部142。在该小径部142安装托架170。例如，托架170具有存在凹陷的两个部件，并以小径部142与凹陷嵌合的方式安装。通过螺栓190将托架170固定于车身12的预先决定好的托架固定部13。即，借助托架170，通过所谓的颈部固定方式将作为具备接头140的一个端部的罐100的第一端固定于车身12的托架固定部13。

在作为与具备接头140的一个端部相反的一侧的端部的、罐100的轴O方向的第二端设置有固定装置180。固定装置180例如由不锈钢形成，具备固定部181和包覆部182。固定部181和包覆部182形成为一体。“形成为一体”包括由一个部件形成、和例如通过焊接等将多个部件接合成为一个部件这两者。包覆部182具备臂183和盖部184。盖部184覆盖膨胀石墨层160的顶部。臂183从盖部184向圆筒部110方向延伸。臂183由能够弹性变形的弹性体形成，在罐100的径向上赋予力。即，臂183包围罐100的外周面，并且夹紧保持罐100。对于罐100而言，在气体填充于其中的状态下，与未填充的状态相比，在全长或者直径上增大百分之一。在本实施方式中，通过由能够弹性变形的弹性体形成的臂183包围并夹紧罐100的外周面来保持罐100，因此即使由气体的填充状态变化导致罐100的大小变化，也能够可靠地保持罐100。

在图1所示的例子中，臂183是4条，沿着罐100的圆周方向，处于4重对称位置。臂183也可以是4条以外的条数、例如3条、5条。一般来说，臂183是n条(n为3以上的整数)即可，臂183处于n重对称位置。由此，由弹力形成的力偶不会作用于罐100。此外，若是力偶不作用的位置，则臂183也可以不处于n重对称位置。另外，若臂183的圆周方向的宽度较宽，则臂的数量也可以是2条。

固定部181被接合在盖部184的与臂183相反的一侧的顶部。通过螺栓190将固定部181与车身12的与托架固定部13不同的安装部14连接。此外，也可以没有盖部184。即，也可以是将固定部181与臂183直接接合的构造。

在图1所示的罐100的固定状态下，将托架170处的、罐的100的一端与托架170的分离距离、即从膨胀石墨层150的顶部到托架170的分离距离设为Lv。另外，将固定装置180的包覆部182对罐100第二端的轴O方向的包覆长度、即包覆部182最大幅度地覆盖膨胀石墨层160时的从臂183的前端到罐100的圆顶部130的顶部的轴O方向的长度设为Le。若分离距离Lv比长度Le短，则即使例如因外力而罐100向接头140方向移动，罐100也不从固定装置180脱落。即，能够抑制罐100的落下。

图2是从罐100的轴O方向观察罐100和固定装置180的图。为固定装置180的盖部184盖上膨胀石墨层160的顶部且4个臂183从上下左右4个方向夹紧膨胀石墨层160的构造。存在臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层160的外缘的距离r1、与没有臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层160的外缘的距离r2几乎相等。

图3是图1中的III-III剖视图。如上述的那样，固定装置180的4个臂183是能够弹性变形的弹性体，在夹住罐100后，朝向罐100的轴O以力F夹紧。因此，例如，在固定装置180未盖上圆顶部130时，圆顶部130处的与轴O垂直的剖面是大致圆形，因此为与臂183内切的圆的内径比圆顶部130的外径小的形状即可。此外，与臂183内切的圆的内径的下限是能够插入圆顶部130的大小、例如是圆顶部130的外径的70％～80％以上即可。

从图3中可知，在该实施方式中，固定装置180的4个臂183的中心轴O侧与罐100的上下左右的4个方向接触，在臂183与罐100之间没有膨胀石墨层160。但是，在臂183与罐100之间也可以存在膨胀石墨层160。另外，在4个臂183中，除了一个臂183、即图3中的－z方向的臂183a之外，臂183在圆周方向上不与膨胀石墨层160接触。此外，在本实施方式中，4个臂183是相同的形状，但在与其他的部件的形状的关系中，为了方便，对－z方向的臂183标注183a的附图标记。即，在臂183a与膨胀石墨层160之间没有缝隙，但在其他的臂183与膨胀石墨层160之间存在缝隙162。或者也可以说在配置其他的臂183的位置处，两个膨胀石墨层160之间的缝隙162较大。通过采用这样的结构，在将固定装置180组装于膨胀石墨层160时，容易向膨胀石墨层160的缝隙162插入臂183、183a。另外，一个臂183a的圆周方向与膨胀石墨层160接触，因此固定装置180相对于膨胀石墨层160的定位变得容易。即，能够兼得固定装置180的插入的容易性和定位的容易性。

图4是表示固定装置的制造工序的一个例子的说明图。在步骤S100中，准备由不锈钢形成的管185。管185的直径与固定装置180的固定部181的直径相同。在步骤S110中，在管185的一个端部形成切口186。在臂183的数量为n条的情况下，切口186的数量为n。此外，切口186也可以在圆周方向上具有一定程度的宽度。从步骤S120到S130，向管185的形成有切口186的一侧的内侧插入夹具，使用夹具来扩径，从而形成臂183和盖部184。在步骤S140中，将臂183的前端的角倒角。

图5是表示固定装置的另一制造工序的说明图。在步骤S200中，准备由不锈钢形成的平板187，通过冲压，冲裁大致十字形的部件188。部件188为大致十字形是因为臂183的数量为4条。因此，根据臂183的数量而部件188的形状不同。在步骤S210中，通过冲压部件188，形成具有臂183和盖部184的大致半球形的包覆部182。此外，在从平板187冲裁部件188时，也可以同时加工至大致半球形的包覆部182。在步骤S220中，将圆筒形的固定部181与包覆部182的顶部焊接。例如，固定部181在一个端部具有焊接部181s，将该焊接部181s与包覆部182的顶部焊接。焊接部181s例如能够通过在固定部181的端部形成切口并将切口侧向外侧折弯而容易地形成。此外，在臂183的条数是偶数的情况下，也可以通过冲压将细长的平板弯曲为英文字母的“U”字的形状来形成U字部件，并将多个U字部件与固定部181焊接。

图6是表示罐100向车辆10的安装工序的说明图。在步骤S300中，准备罐100。在步骤S310中，在罐100的圆顶部120、130形成膨胀石墨层150、160。在步骤S320中，在膨胀石墨层160盖上固定装置180的包覆部182。在步骤S320中，以夹紧接头140的小径部142的方式安装托架170，并用螺栓190将托架170和固定装置180固定于车身12。此外，也可以将接头140预先插入于托架170的孔，其后，将接头140安装于罐100。这样，也可以不使托架170为分割为两部分的构造。

以上，根据第1实施方式，具备：托架170，在罐100的圆顶部120侧的第一端，使用接头140来将罐100固定于车身；和固定装置180，具有在罐100的轴O方向的第二端的圆顶部130具备成为比圆顶部130的外径窄的内径的部位的能够弹性变形的包覆部182、和将罐100的第二端固定于车身12的固定部181，因此即使不在圆顶部130安装接头，也能够将罐100安装于车辆10的车身12。

根据第1实施方式，固定装置180的包覆部182具备从外周侧夹紧罐100的圆顶部130侧的端部的多个臂183，因此不另外具备冲击吸收机构就能够将罐100保持于车身12。

根据第1实施方式，罐100的一端与托架170的分离距离、即从膨胀石墨层150的顶部到托架170的分离距离Lv比固定装置180的包覆部对罐100第二端的轴O方向的包覆长度、即从臂183的前端到罐100的圆顶部130的顶部的轴O方向的长度Le短，因此即使向罐100施加外力而罐100向接头140方向移动，罐100也不从固定装置180脱落。即，能够抑制罐100的落下。

根据第1实施方式，于在轴O方向第一端具有接头140的圆筒形状的罐100的第二端，安装具备能够弹性变形并且具有从外周侧夹紧罐100的第二端且为比罐100的轴O方向第二端的外径窄的内径的多个臂183的包覆部182的固定装置180，并将安装于罐100第二端的固定装置180固定于车身12，因此能够吸收罐100向车身12固定时的固定装置180与罐100的位置的误差。

·第2实施方式：

图7是从罐的轴O方向观察第2实施方式中的罐100的图。与图2所示的第1实施方式的不同点是膨胀石墨层161的形状。即，在第1实施方式中，存在臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层160的外缘的距离r1、与没有臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层160的外缘的距离r2几乎相等，为大致半球形状。与此相对地，在第2实施方式中，没有臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层161的外缘的距离r3比存在臂183的部分处的从罐100的轴O到膨胀石墨层161的外缘的距离r1大。即，膨胀石墨层161在没有臂183的部分处与大致半球形状相比向外侧鼓起。由此，除了起到第1实施方式中的效果之外，还具有以下的效果。即，即使罐100欲相对于固定装置180旋转，膨胀石墨层161与臂183也干涉。其结果是，能够抑制罐100相对于固定装置180旋转。

·第3实施方式：

图8是表示第3实施方式的说明图。对于第3实施方式而言，若与第1实施方式比较，则处于铅垂下方的1条臂183b延伸至罐100的轴O方向(x方向)的中央C。另外，膨胀石墨层151覆盖罐100整体。臂183b能够从铅垂下方支承罐100。另外，在因某些状况而在车辆的下表面发生了火灾时，火焰从罐100的下方将臂183b加热。其后，臂183b的热向膨胀石墨层151传导，从而膨胀石墨层151膨胀。其结果是，在第3实施方式中，除了起到第1实施方式中的效果之外，因火焰而膨胀的膨胀石墨层151还将罐100隔热，保护其受热的影响。此外，在假定为在下方以外的地方发生火灾的情况下，将发生火灾的方向的臂183b延伸至罐100的轴O方向的中央C即可。此外，臂183b比其他的臂183长即可，也可以不延伸至罐100的轴O方向的中央C。另外，也可以越过罐100的轴O方向的中央C。

对于固定装置180的固定方法，也可以是图1所示的固定方法以外的固定方法。例如，也可以是图8所示的固定方法。在该固定方法中，车辆10的车身12具有安装部15，上述安装部15具有贯通孔16。向该贯通孔16插入固定装置180的固定部181，并通过螺栓191固定。具体而言，先将固定装置180的固定部181插入于安装部15的贯通孔16，并使用螺栓190来将托架170固定于托架固定部13，其后，使用螺栓191，将固定部181固定。若是该方法，则也可以不在固定装置180的固定部181形成使螺栓190贯通的贯通孔。另外，在将托架170固定于托架固定部13时，通过插入至贯通孔16的固定部181，能够支承罐100。

·第4实施方式：

图9是表示第4实施方式中的罐的与轴O垂直的剖面的说明图。若与图3所示的第1实施方式比较，则臂183c的形状不同。第1实施方式中的臂183是向沿着罐100的外形的外侧凸起的形状，但第4实施方式中的臂183c是向罐的表面侧凸起的形状。第4实施方式除了起到第1实施方式中的效果之外，臂183c的平滑的凸面碰到罐100的表面，因此还起到不易伤到罐100的效果。

在上述各实施方式中，作为罐100在圆筒部110的轴O方向的两侧具备圆顶部120、130进行了说明，但也可以是不具备圆顶部120、130而仅具备圆筒部110的结构。能够使用两个固定装置180来将圆筒部110的端部固定于车身12的安装部14。

在上述各实施方式中，作为接头140仅设置于一个圆顶部120进行了说明，但接头也可以设置于另一圆顶部130。对于圆顶部130侧，也能够使用固定装置180来固定。

本公开并不局限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了实现上述的效果的一部分或者全部，与在发明的概要栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，只要未说明为其技术特征在本说明书中是必须的，就能够适当地删除。

Claims (7)

1.一种车辆，其特征在于，

所述车辆具备：

罐，具有圆筒形状的罐主体、和设置于所述罐主体的轴向的第一端的接头；

托架，构成为使用所述接头来通过颈部固定方式将所述罐主体固定于所述车辆的车身；以及

固定装置，

其中，所述固定装置具有：包覆部，构成为在所述罐主体的所述轴向的第二端包围所述罐主体的外周面并且夹紧保持所述罐主体；和固定部，构成为与所述包覆部设置为一体并固定于所述车身。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，

所述包覆部具备多个臂，所述多个臂构成为具有弹性并从外周侧夹紧所述罐主体的所述第二端。

3.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，

在所述罐主体粘合有构成为至少覆盖所述第二端的膨胀石墨层，

在所述罐主体的所述第二端，未被所述臂覆盖的位置处的所述膨胀石墨层的外径大于被所述臂覆盖的位置处的所述膨胀石墨层的外径。

4.根据权利要求2或3所述的车辆，其特征在于，

在所述罐主体粘合有构成为覆盖所述罐主体整体的膨胀石墨层，多个所述臂的至少一个在所述轴向上延伸至所述罐主体的中央。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的车辆，其特征在于，

所述接头具有供所述托架嵌入的小径部，

所述托架嵌入至所述小径部的状态下的从所述罐主体与所述接头的边界到所述托架的沿所述轴向的分离距离比从所述臂中的最短的臂的前端到所述罐主体的所述第二端的沿所述轴向的长度短。

6.一种车辆的制造方法，其特征在于，

所述车辆的制造方法具备：

将固定装置安装于在轴向的第一端设置有接头的圆筒形状的罐主体的第二端，所述固定装置具有构成为包围所述罐主体的外周面并且夹紧保持所述罐主体的包覆部、和构成为与所述包覆部设置为一体并固定于所述车辆的车身的固定部；和

将所述固定装置固定于所述车身的预先决定好的安装部。

7.根据权利要求6所述的车辆的制造方法，其特征在于，

使用所述接头，通过颈部固定方式将所述罐主体的所述第一端固定于所述车身的与所述安装部不同的位置。

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