CN115539830A - 罐保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种罐保持装置。罐保持装置包括带，该带被构造成拉紧氢罐。该带包括：带形的基部，该基部沿着氢罐的外周延伸；多个挤压部，所述多个挤压部在与基部的纵向方向正交的宽度方向上从基部的两侧突出，并且所述多个挤压部被构造成通过在抵靠在氢罐的外周表面上的情况下弹性变形而向氢罐的外周表面施加挤压力；以及变形限制部，该变形限制部被构造成将挤压部的变形限制到规定量。

Description

罐保持装置
技术领域
本公开涉及一种罐保持装置。
背景技术
例如，已知一种在日本未审查专利申请公开第2016-070467号(JP 2016-070467A)中所述的罐保持装置。在这种罐保持装置中，罐被放置在具有用于储存罐的凹部的支撑构件中，并且通过用带从与用于罐的支撑构件相反的一侧拉紧罐来保持。在这种罐保持装置中，带的一端通过螺栓被固定到支撑构件。带的另一端在被卷簧推压的同时被固定到支撑构件。带接收卷簧的推压力，并且被压靠在罐的外周表面上。
发明内容
近年来，已经进行了通过使用具有板簧结构而非卷簧的带来保持罐的研究，以便减小罐保持装置的尺寸。然而，当对具有板簧结构的带施加大的应力时，板簧可能被过度冲击并且不可逆地变形。
本公开提供了一种能够防止带的不可逆变形的罐保持装置。
根据本公开的一方面的罐保持装置包括带，该带被构造成拉紧罐。带包括：带形的基部，该基部沿着罐的外周延伸；多个挤压部，所述多个挤压部在与基部的纵向方向正交的宽度方向上从基部的两侧突出，并且所述多个挤压部被构造成通过在抵靠在罐的外周表面上的情况下弹性变形而向罐的外周表面施加挤压力；以及变形限制部，该变形限制部被构造成将挤压部的变形限制到规定量。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，带包括变形限制部，该变形限制部被构造成将挤压部的变形限制到规定量。即使由于振动、冲击等而向带施加大的应力，变形限制部也将挤压部的变形限制到规定量。因而，能够防止带的不可逆变形。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以被设置在基部上，并且变形限制部的在从基部朝着罐的外周表面的方向上的长度可以被设定成通过变形限制部抵靠在罐的外周表面上而将挤压部的变形限制到规定量。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，规定量可以被设定成在弹性区域中使用挤压部。因而，能够可靠地防止带的不可逆变形。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，挤压部可以包括在挤压部从基部突出的方向上的远端处的顶端部，并且顶端部的一部分可以包括平行于罐的外周表面的翼片。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以是带的朝着罐突出的一部分。因而，能够在不增加部件的数量的情况下通过使用带的一部分来形成变形限制部。结果，能够抑制随着变形限制部的形成而增加的成本。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以包括切割片，该切割片是基部的朝着罐弯曲的一部分。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以包括突出片，该突出片从基部的在宽度方向上的端部朝向罐突出，并且突出片可以被布置于在基部的纵向方向上彼此相邻的挤压部之间。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以包括圆顶形的隆起部，在该隆起部中，基部的面向罐的表面朝向罐突出。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，变形限制部可以是被附接到基部的止挡构件。因而，能够在不处理带的情况下容易地形成变形限制部。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，止挡构件可以具有块形状，并且可以被固定到基部的面向罐的表面。
在根据本公开的上述一方面的罐保持装置中，止挡构件可以是细长的，以沿着基部的纵向方向延伸，并且止挡构件可以被固定到基部的面向罐的表面。
根据本公开的上述一方面的罐保持装置，能够防止带的不可逆变形。
附图说明
下文将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，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出根据一个实施例的罐保持装置的平面图；
图2是沿着图1中的线II-II截取的截面图；
图3是沿着图1中的线III-III截取的截面图；
图4是示出图3中的部分C的放大图；
图5是示出带的局部透视图；
图6是沿着图5中的线VI-VI截取的截面图；
图7是用于解释变形限制部的功能的截面图；
图8是示出带的变型的局部透视图；
图9是示出变形限制部的变型1的局部透视图；
图10是沿着图9中的线X-X截取的截面图；
图11是示出变形限制部的变型2的局部透视图；
图12是沿着图11中的线XII-XII截取的截面图；
图13是示出变形限制部的变型3的局部透视图；并且
图14是示出变形限制部的变型4的局部透视图。
具体实施方式
下文中，将参考附图描述根据本公开的实施例的罐保持装置。在附图的描述中，相同的元件由相同的附图标记表示，并且将省略对相同元件的重复描述。在以下描述中，竖直方向和横向方向是例如与图中所示的状态相关的方便方向，并且不旨在限制罐保持装置的姿势和布置。
图1是示出根据实施例的罐保持装置的平面图。图2是沿着图1中的线II-II截取的截面图。图3是沿着图1中的线III-III截取的截面图。图4是示出图3中的部分C的放大图。在图1至图3中，还示出了由罐保持装置保持的罐，以有助于理解罐保持装置的结构。本实施例的罐保持装置10是用于保持例如被安装在燃料电池电动车辆(未示出)上的氢罐1并且将氢罐1固定到燃料电池电动车辆的车体的装置。在描述罐保持装置10之前，将简要地描述氢罐1的结构。
氢罐
如图2中所示，氢罐1是两端以圆顶形状变圆的大致圆筒形容器。氢罐1包括：内衬2，该内衬2具有用于储存高压氢的储存空间；和加强层4，该加强层4被设置成与内衬2的外周表面紧密接触。内衬2包括圆筒形主体2a以及被设置在主体2a的左右两端处的大致半球形圆顶2b。开口被形成在两个圆顶2b的顶部处，并且金属帽3从内部插入到这些开口中。
内衬2例如由对氢气具有阻气性的树脂材料制成。树脂材料的示例包括：热塑性树脂，诸如聚酰胺、聚乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物树脂(EVOH)和聚酯；以及热固性树脂，诸如环氧树脂。帽3由诸如铝的金属材料制成。在帽3上附接有诸如阀的构件。加强层4被形成为例如使得浸渍有热固性树脂的纤维缠绕在内衬2的外周表面上多圈。所述纤维由复合材料制成，在该复合材料中，例如碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维被放入塑料中以提高强度。
具有这种结构的氢罐1在氢罐1的轴线L的方向上的两个点处由罐保持装置10保持。氢罐1由罐保持装置10保持的点的数量不限于两个，例如可以是三个或更多个。当罐保持装置10以及用于固定每一个帽3的颈部安装构件被组合使用时，氢罐1可以仅在一个点处由罐保持装置10保持。
罐保持装置
罐保持装置10包括一对上下保持构件(第一保持构件11a和第二保持构件11b)，并且通过使用这些保持构件来保持氢罐1。具体地，第一保持构件11a被布置在氢罐1的上半周上，并且第二保持构件11b被布置在氢罐1的下半周上。在这种状态下，第一保持构件11a和第二保持构件11b的端部通过紧固构件30彼此紧固。通过以这种方式将氢罐1拉紧在第一保持构件11a和第二保持构件11b之间，罐保持装置10保持氢罐1。
第一保持构件11a和第二保持构件11b具有相同的结构。第一保持构件11a和第二保持构件11b中的每一个包括带13以及被布置在带13的两端处的加强板12。
如图1中所示，加强板12例如是具有预定宽度的金属板。加强板12的宽度与带13的宽度大致相等。如图3和图4中所示，加强板12与带13的端部重叠，以从带13的外侧(图3和图4中的带13的上侧或下侧)挤压带13的端部。加强板12的较靠近氢罐1的端部12c具有与带13的弯曲形状一致地向外弯曲的弧形状。因而，能够获得抑制加强板12的端部12c与带13相干扰的效果，以防止端部12c损坏带13。
如图4中所示，加强板12具有相对小的通孔12a以及相对大的通孔12b。用于紧固第一保持构件11a和第二保持构件11b的紧固构件30被插入穿过通孔12a。紧固构件30包括例如螺栓和螺母。用于将罐保持装置10固定到例如车体结构构件5的螺栓6被插入穿过通孔12b。与通孔12a相比，通孔12b位于更靠近氢罐1的位置。车体结构构件5的示例包括燃料电池电动车辆的侧构件和地板面板。
带13是用于拉紧氢罐1的构件。带13具有板簧结构，以保持氢罐1并且跟随氢罐1的膨胀和收缩(特别是在氢罐1的径向方向上的膨胀和收缩)。带13包括：带形的基部14；和多个挤压部15，所述多个挤压部15在基部14的宽度方向上从基部14的两侧(图1中的基部14的右侧和左侧)突出。基部14的宽度方向是与基部14的纵向方向正交的方向。
基部14沿着氢罐1的外周延伸。基部14包括：宽部，在该宽部中，基部14的宽度相对较大；和窄部，在该窄部中，基部14的宽度相对较小。宽部位于基部14的在纵向方向上的每一端处，并且与加强板12重叠。窄部位于宽部之间，并且当带13保持氢罐1时，窄部沿着氢罐1的外周表面延伸。虽然省略了图示，但是基部14的宽部具有通孔，该通孔分别在与加强板12的通孔12a和12b相匹配的位置处延伸穿过宽部。
图5是示出带的局部透视图。图6是沿着图5中的线VI-VI截取的截面图。图5示出了多个挤压部15。挤压部15从基部14的窄部向右侧和左侧延伸。这些挤压部15相对于基部14两侧对称，并且在基部14的长度方向上等间距地布置。挤压部15能够通过在抵靠在氢罐1的外周表面上的情况下弹性变形而向氢罐1的外周表面施加挤压力。
具体地，被布置在基部14的右侧和左侧上的挤压部15从基部14斜向下地弯曲(即，朝着氢罐1弯曲)。如图5和图6中所示，位于基部14的左侧上的挤压部15斜向下地弯曲到左侧，并且位于基部14的右侧上的挤压部15斜向下地弯曲到右侧。一对右挤压部和左挤压部15以及基部14的将右挤压部和左挤压部15联接的部分构成一个板簧。
挤压部15具有与基部14的厚度相同的厚度。挤压部15被形成为使得宽度从根部15a朝着顶端部15b逐渐减小。根部15a被联接到基部14。顶端部15b包括自由端。带13例如通过将单个不锈钢板冲压成包括基部14和挤压部15的形状并然后在预定位置处弯曲带13而形成。用于带13的材料不限于不锈钢，并且还可以是强度和弹性变形优异的其他金属材料。
如图5中所示，基部14包括多个脊部17。这些脊部17是为了将带13进一步配合在氢罐1的外周表面上而设置的。脊部17通过以与氢罐1的外周表面的曲率一致的预定间距将基部14一点一点地弯曲而形成。假设右和左挤压部15以及联接右和左挤压部15的基部14的一部分构成左板簧，则每一个脊部17形成在相邻的板簧之间。
当通过使用具有这种板簧结构的带13来拉紧氢罐1时，如图6中所示，每一个挤压部15的顶端部15b抵靠在氢罐1的外周表面上，并且基部14浮在氢罐1的外周表面的上方。即，挤压部15的顶端部15b与氢罐1的外周表面接触。由于基部14由挤压部15支撑，因此基部14浮在氢罐1的外周表面的上方而不与氢罐1的外周表面接触。
当第一保持构件11a和第二保持构件11b由紧固构件30拉紧时，具有板簧结构的带13弹性变形。结果，挤压部15向氢罐1的外周表面施加挤压力。当带13弹性变形时，每一个挤压部15的弹性变形大于基部14的弹性变形。
例如，在上述状态下，当车辆行驶的路面上的突起与车辆相干扰从而产生大的振动或大的冲击被输入到车辆时，大的应力可能被施加到具有板簧结构的带13。当带13的挤压部15由于应力而过度变形时，板簧的变形可能超出弹性区域并且到达塑性区域。为了防止板簧的上述变形，本实施例的带13进一步包括多个变形限制部16，所述变形限制部16将挤压部15的变形限制到规定量。
如图5和图6中所示，变形限制部16通过将带13的一部分朝向氢罐1突出而形成。具体地，变形限制部16包括切割片，该切割片通过将基部14的一部分朝向氢罐1大致竖直地弯曲而获得。切割片例如左右成对(右切割片162和左切割片161)。右切割片162和左切割片161偏移，以便彼此不面向。变形限制部16的长度(换句话说，右切断片162和左切断片161中的每一个的长度)被设定成将挤压部15的变形限制到规定量。变形限制部16的长度可以被设定成在弹性区域中使用挤压部15。
假设右挤压部和左挤压部15以及基部14的将右挤压部和左挤压部15联接的部分构成一个板簧，则变形限制部16沿着板簧的布置方向(即，基部14的纵向方向)被形成在每隔一个板簧上。即，如图5中所示，变形限制部16被形成在每隔一个板簧上，使得变形限制部16不存在于相邻的两个板簧上。变形限制部16可以沿着板簧的布置方向被形成在每隔两个板簧上。变形限制部16可以被形成在每一个板簧上。
在如上所述地构造的罐保持装置10中，带13包括变形限制部16，该变形限制部16将挤压部15的变形限制到规定量。因此，即使由于振动、冲击等而对带13施加大的应力，变形限制部16也如图7中所示的那样抵靠在氢罐1的外周表面上，以将挤压部15的变形限制到规定量。结果，能够防止带13的不可逆变形。由于变形限制部16通过使基部14的一部分朝向氢罐1突出而形成，所以能够在不增加部件的数量的情况下形成变形限制部16。结果，能够抑制随着变形限制部16的形成而增加的成本。由于变形限制部16的长度被设定成在弹性区域中使用挤压部15，所以能够更可靠地防止带13的不可逆变形。
在本实施例中，如图8中所示，每一个挤压部15的顶端部15b的一部分可以包括例如与氢罐1的外周表面平行的翼片15c。通过以此方式形成与氢罐1的外周表面平行的翼片15c，能够确保挤压部15与氢罐1的外周表面之间的大抵靠面积。结果，能够预期抑制由于挤压部15而对氢罐1的外周表面造成损伤的效果。
变形限制部不限于上文所述的那些，并且可以设想各种变型。
变型1
例如，如图9和图10中所示，每一个变形限制部16A包括突出片，该突出片被设置于在带13的纵向方向上彼此相邻的板簧之间。突出片例如左右成对(右突出片164和左突出片163)，并且朝向氢罐1突出。右突出片164和左突出片163相对于基部14彼此面向。变形限制部16A被形成在包括脊部17的部分上。脊部17的弯曲角很小。因此，脊部17对变形限制部16A的形成的影响小到可以忽略不计。变形限制部16A包括成对的右部和左部，以便相对于基部14两侧对称，但不限于这种结构。变形限制部16A可以沿着带13的纵向方向以交错图案形成。
根据如上所述地构造的变形限制部16A，能够获得与上述实施例中相同的作用和效果。此外，与包括切割片的变形限制部16相比，能够防止由于切割片的形成而导致的基部14的强度降低。因而，能够容易地确保基部14的强度。
变型2
如图11和图12中所示，每一个变形限制部16B包括朝向氢罐1突出的圆顶形的隆起部165。隆起部165例如通过对基部14的一部分进行拉拔而形成。隆起部165在板簧的布置方向上被形成在每隔一个板簧上。隆起部165可以在板簧的布置方向上被形成在每隔两个板簧上。隆起部165可以被形成在每一个板簧上。
根据如上所述地构造的变形限制部16B，能够获得与上述实施例中相同的作用和效果。此外，与包括切割片的变形限制部16相比，能够防止由于切割片的形成而导致基部14的强度降低。因而，能够容易地确保基部14的强度。
变型3
如图13中所示，每一个变形限制部16C通过将块形状的止挡构件166附接到基部14的内表面(即，基部14的较靠近氢罐1的表面)而形成。图13是从基部14的内侧(即，从氢罐1)观察的局部透视图。止挡构件166由具有预定厚度的金属材料或硬树脂材料制成，并且与基部14分开地制造。止挡构件166的厚度被设定成在弹性区域中使用挤压部15。
当止挡构件166由硬树脂材料制成时，止挡构件166可以通过粘合等被附接到基部14。当止挡构件166由金属材料制成时，止挡构件166可以通过粘合、焊接、铆接等被附接到基部14。止挡构件166在板簧的布置方向上被形成在每隔一个板簧上，但也可以被形成在每隔两个板簧上。止挡构件166可以被形成在每一个板簧上。
根据如上所述地构造的变形限制部16C，能够获得与上述实施例中相同的作用和效果。除了这些效果之外，与包括切割片、突出片或隆起部的变形限制部相比，还能够获得能够容易地形成变形限制部16C的这种效果。变形限制部16C通过附接到基部14而形成，止挡构件166与基部14分开地制造。因此，不需要处理带13以形成例如切割片、突出片或隆起部。
变型4
如图14中所示，变形限制部16D通过将细长的止挡构件167附接到基部14的内表面而形成。图14是从基部14的内侧(即，从氢罐1)观察的局部透视图。止挡构件167由具有预定厚度的金属材料或硬树脂材料制成，并且与基部14分开地制造。细长的止挡构件167在脊部17的形成位置处弯曲。止挡构件167的厚度被设定成在弹性区域中使用挤压部15。当止挡构件167由硬树脂材料制成时，止挡构件167可以通过粘合等被附接到基部14。当止挡构件167由金属材料制成时，止挡构件167可以通过粘合、焊接、铆接等被附接到基部14。
根据如上所述地构造的变形限制部16D，能够获得与上述实施例中相同的作用和效果。除了这些效果之外，与包括切割片、突出片或隆起部的变形限制部相比，还能够获得能够容易地形成变形限制部16D的这种效果。变形限制部16D通过附接到基部14而形成，止挡构件167与基部14分开地制造。因此，不需要处理带13以形成例如切割片、突出片或隆起部。
虽然上文已经详细讨论了本公开的实施例，但是本公开不限于上文讨论的实施例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行各种设计修改。

Claims (11)

1.一种罐保持装置，其特征在于包括带，所述带被构造成拉紧罐，其中，所述带包括：
带形的基部，所述基部沿着所述罐的外周延伸；
多个挤压部，所述多个挤压部在与所述基部的纵向方向正交的宽度方向上从所述基部的两侧突出，并且所述多个挤压部被构造成通过在抵靠在所述罐的外周表面上的情况下弹性变形而向所述罐的外周表面施加挤压力；以及
变形限制部，所述变形限制部被构造成将所述挤压部的变形限制到规定量。
2.根据权利要求1所述的罐保持装置，其特征在于：
所述变形限制部被设置在所述基部上，并且
所述变形限制部的在从所述基部朝着所述罐的外周表面的方向上的长度被设定成通过所述变形限制部抵靠在所述罐的外周表面上而将所述挤压部的变形限制到所述规定量。
3.根据权利要求1或2所述的罐保持装置，其特征在于，所述规定量被设定成在弹性区域中使用所述挤压部。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的罐保持装置，其特征在于：
所述挤压部包括在所述挤压部从所述基部突出的方向上的远端处的顶端部，并且
所述顶端部的一部分包括平行于所述罐的外周表面的翼片。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的罐保持装置，其特征在于，所述变形限制部是所述带的朝着所述罐突出的一部分。
6.根据权利要求5所述的罐保持装置，其特征在于，所述变形限制部包括切割片，所述切割片是所述基部的朝着所述罐弯曲的一部分。
7.根据权利要求5所述的罐保持装置，其特征在于：
所述变形限制部包括突出片，所述突出片从所述基部的在所述宽度方向上的端部朝向所述罐突出，并且
所述突出片被布置于在所述基部的纵向方向上彼此相邻的所述挤压部之间。
8.根据权利要求5所述的罐保持装置，其特征在于，所述变形限制部包括圆顶形的隆起部，在所述隆起部中，所述基部的面向所述罐的表面朝向所述罐突出。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的罐保持装置，其特征在于，所述变形限制部是被附接到所述基部的止挡构件。
10.根据权利要求9所述的罐保持装置，其特征在于，所述止挡构件具有块形状，并且被固定到所述基部的面向所述罐的表面。
11.根据权利要求9所述的罐保持装置，其特征在于，所述止挡构件是细长的，以沿着所述基部的纵向方向延伸，并且所述止挡构件被固定到所述基部的面向所述罐的表面。
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