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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. November 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung
JP 2014-232043 , deren Offenbarungsgehalt hierin vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffzellensystem.
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Stand der Technik
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Die Verwendung einer Brennstoffzelle als Leistungs- bzw. Stromquelle eines Fahrzeugs ist bekannt. Die Brennstoffzelle hat einen Brennstoffzellenstapel. Der Brennstoffzellenstapel wird durch das Stapeln einer Mehrzahl von Brennstoffzellen-Einheitszellen und anschließendes Fixieren des Stapels vermittels Schrauben oder dergleichen von beiden Seiten gebildet. Wenn jedoch beispielsweise ein Stoß auf die Brennstoffzelle einwirkt, kann die Kraft, mit welcher die Brennstoffzellen-Einheitszellen fixiert sind, zeitweilig unter einen Innendruck des Brennstoffzellenstapels abnehmen. Daher können Flüssigkeiten wie eine Kühlflüssigkeit, die in einem Kühlmittelströmungspfad fließt, und erzeugtes Wasser, das sich in einem Reaktionsgasströmungspfad sammelt, aus dem Brennstoffzellenstapel austreten.
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Normalerweise wird der Brennstoffzellenstapel an einem Fahrzeug montiert, wenn er ein einem Brennstoffzellengehäuse aufgenommen ist. Das Brennstoffzellengehäuse ist zum Zurückhalten von Wärme im Inneren sowie zum Vermeiden des Eindringens von Fremdstoffen von außen versiegelt. Daher kann Flüssigkeit, die aus dem Brennstoffzellenstapel ausgetreten ist, im Brennstoffzellengehäuse verbleiben und über einen unerwarteten Bereich fließen, wodurch Kurzschlüsse oder Leckströme verursacht werden.
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Um dieses und andere Probleme zu lösen, schlägt der Stand der Technik das Ausbilden von Kanälen bzw. Nuten, die jeweils längs und quer verlaufen, also gitterförmig verlaufen, an einer Oberseite einer Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses vor (siehe z. B. die
JP 2006-221855 A ). Aufgrund dessen kann die Flüssigkeit in diesen Nuten gesammelt werden.
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KURZFASSUNG
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Jedoch sind bei der in der
JP 2006-221855 A offenbarten Technik vorstehende Abschnitte bzw. Vorsprünge, die den vertieften Abschnitten der Nuten auf der Oberseite entsprechen, auf einer Unterseite der Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses ausgebildet. Da diese Vorsprünge jeweils längs und quer verlaufen, kann das Fahrzeug beim Fahren an überschwemmten Orten unter dem Problem leiden, dass die senkrecht zur Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Vorsprünge vom Druck des Wassers, das in das Fahrzeug eingedrungen ist, beeinträchtigt werden, wie dies üblicherweise der Fall ist. Zudem ist gewünscht, die Festigkeit des Brennstoffzellengehäuses zu verbessern.
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Lösung für das Problem
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um zumindest einen Teil der vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen und kann entsprechend der nachstehend beschriebenen Aspekte verwirklicht werden.
- (1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein an einem Fahrzeug montiertes Brennstoffzellensystem geschaffen. Das Brennstoffzellensystem umfasst: eine Brennstoffzelle, die ausgestaltet ist, um eine elektrochemische Reaktion zwischen einem Anodengas und einem Kathodengas auszuführen; und ein Brennstoffzellengehäuse, das ausgestaltet ist, um die Brennstoffzelle aufzunehmen, wobei das Brennstoffzellengehäuse eine Bodenfläche hat, die im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, das Brennstoffzellengehäuse derart angeordnet ist, dass Längsseiten der im Wesentlichen rechteckigen Form parallel zur Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs sind, und die Bodenfläche eine Rippe hat, die nur in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs verläuft. Gemäß diesem Aspekt kann, aufgrund der entlang der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs ausgebildeten Rippe, wenn das Fahrzeug auf einer überschwemmten Strecke fährt, eine Möglichkeit, dass das Brennstoffzellengehäuse durch den Druck des Wassers, das in das Fahrzeug gelangt ist, beeinträchtigt wird, verhindert werden. Zudem ist das Brennstoffzellengehäuse derart angeordnet, dass die langen Seiten seiner im Wesentlichen rechteckigen Gestalt entlang der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs angeordnet sind. Daher kann, da die Rippe entlang der kürzeren Seiten verläuft, die Festigkeit des Brennstoffzellengehäuses in die Auf-und-Ab-Richtung (vertikale Richtung) im Vergleich zu Fällen verbessert werden, bei denen die Rippe entlang der längeren Seiten verläuft oder die Rippen gitterförmig vorgesehen sind.
- (2) Bei dem Brennstoffzellensystem gemäß dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann das Brennstoffzellengehäuse mehrere Elemente aufweisen, einschließlich eines Elements mit der Bodenfläche, wobei das Element aufweist: eine erste Öffnung, die verwendet wird, um das Element an einem anderen Element des Brennstoffzellengehäuses zu befestigten; und eine zweite Öffnung, die eine andere Öffnung als die erste Öffnung darstellt und verwendet wird, um das Element relativ zu dem anderen Element des Brennstoffzellengehäuses zu positionieren. Wenn die zur Befestigung verwendete Öffnung und die zur Positionierung verwendete Öffnung die gleiche Öffnung sind, ist es möglich, dass, diejenige Öffnung, die für die Positionierung genutzt wird, bei der Befestigung mittels einer Befestigungs- bzw. Fixiervorrichtung vergessen wird. Gemäß diesem Aspekt jedoch kann eine derartige Möglichkeit verhindert werden.
- (3) Bei dem Brennstoffzellensystem gemäß dem vorstehenden Aspekt können das Element mit der Bodenfläche und das andere Element des Brennstoffzellengehäuses aneinander durch eine Schraube mit einer Beilagscheibe oder eine Schraube mit einer Spannscheibe befestigt sein. Gemäß diesem Aspekt kann das Ausmaß, um welches das Element mit der Bodenfläche und das andere Element des Brennstoffzellengehäuses während des Anziehens der Schraube verkratzt werden, verringert werden.
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Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Erfindung in Form von Herstellungsverfahren für ein Brennstoffzellensystem, in Form von Computerprogrammen zum Ausführen derartiger Herstellungsverfahren, in Form von Speichermedien zum Speichern derartiger Computerprogramme und dergleichen ausgeführt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt eine Ansicht eines Brennstoffzellensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Brennstoffzellengehäuses;
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3 zeigt eine untere Abdeckung;
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4 zeigt schematische Ansichten zur Erläuterung der Absorption einer externen Kraft durch die Rippen;
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5 zeigt eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Zusammenbauen der unteren Abdeckung und eines Stapelgehäuses;
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6 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Positionierungsverfahrens;
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7A zeigt eine schematische Ansicht einer Fixiervorrichtung zum Befestigen der unteren Abdeckung am Stapelgehäuse;
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7B zeugt eine schematische Ansicht einer Fixiervorrichtung zum Befestigen der unteren Abdeckung am Stapelgehäuse;
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8A zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Vorteils der Verwendung einer Schraube mit einer Spannscheibe;
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8B zeigt eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung eines Vorteils der Verwendung der Schraube mit einer Spannscheibe; und
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9 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels, bei dem die für die Befestigung verwendeten Öffnungen und die für die Positionierung verwendeten Öffnungen die gleichen sind.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGFORMEN
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A. Ausführungsform:
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1 zeigt eine Ansicht eines Brennstoffzellensystems 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Brennstoffzellensystem 10 hat ein Brennstoffzellensystemgehäuse 140 sowie einen Rahmen 200. Das Brennstoffzellensystem 10 ist an einem Fahrzeug montiert. Bei dieser Ausführungsform ist das Brennstoffzellensystem 10 unter einem Fahrzeuginnenraum, in welchem der Fahrer aufgenommen ist, angeordnet. Bezugnehmend auf 1 bezeichnet eine positive X-Achsenrichtung eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, eine positive Y-Achsenrichtung bezeichnet eine Richtung zur Fahrzeugoberseite und eine positive Z-Achsenrichtung bezeichnet eine Richtung zur rechten Seite des Fahrzeugs. Die XYZ-Achsen sind in gleicher Weise auch bei den auf 1 folgenden Zeichnungen anwendbar.
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Das Brennstoffzellensystemgehäuse 140 hat ein Brennstoffzellengehäuse 100 sowie ein Hilfsaggregatgehäuse 130. Einzelne Elemente im Brennstoffzellensystemgehäuse 140 sind voneinander durch Dichtungen abgedichtet, um zu vermeiden, dass Fremdstoffe wie Wasser und Schmutz eindringen.
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Die Brennstoffzelle erzeugt eine elektrochemische Reaktion zwischen Wasserstoffgas als Anodengas und Sauerstoffgas als Kathodengas. Das Brennstoffzellengehäuse 100 nimmt eine Brennstoffzelle auf. Die Brennstoffzelle wird durch Stapeln von Brennstoffzellen-Einheitszellen gebildet. Die Brennstoffzellen-Einheitszellen sind in Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs (Z-Achsenrichtung) gestapelt.
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Das Hilfsaggregatgehäuse 130 haust eine Mehrzahl von Hilfsaggregaten (nicht dargestellt), welche für die Brennstoffzelle verwendet werden. In diesem Fall sind die Hilfsaggregate beispielsweise eine Wasserstoffpumpe, ein Injektor, ein Entlüftungs-/Ablassventil, Ventile, Sensoren oder dergleichen. Zusätzlich zu den Hilfsaggregaten sind auch Leitungen für Kühlwasser, Kabel zum Zuführen elektrischer Leistung zu den jeweiligen Hilfsaggregaten und dergleichen im Hilfsaggregatgehäuse 130 vorgesehen.
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Die Oberflächen des Hilfsaggregatgehäuses 130 sind mit NV-Abdeckungen (Geräuschvibrations-Abdeckungen) 141, 142 beschichtet, um die Weiterleitung von Vibrationen und Geräuschen, die von den Hilfsaggregaten erzeugt werden (siehe 1), nach außen zu unterdrücken. In dieser Ausführungsform haben die NV-Abdeckungen 141, 142 jeweils eine Außenschicht, die aus einem harten Kunststoff bzw. Hartharz besteht, sowie eine Innenschicht, die aus einem Urethanschaum besteht.
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Bei dieser Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Hilfsaggregaten an einem plattenförmigen Sammelrohr 120 angeordnet. Eine Seitenfläche des Hilfsaggregatgehäuses 130 auf einer linken Seite (Seite in negative Z-Achsenrichtung) des Fahrzeugs ist mit dem Sammelrohr 120 bedeckt. Das Sammelrohr 120 definiert Strömungspfade für Wasserstoffgas, Sauerstoffgas und Kühlwasser, das die Brennstoffzelle kühlt. Das Sammelrohr 120 dient ferner zum Sicherstellen der Isolierung von Hochspannungsbestandteilen im Brennstoffzellengehäuse 100 sowie zum zusammendrücken der Brennstoffzellen-Einheitszellen.
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Der Rahmen 200 ist an einer Unterseite des Brennstoffzellensystemgehäuses 140 angeordnet. Der Rahmen 200 dient zum Fixieren des Brennstoffzellensystemgehäuses 140, was durch Einsetzen von Schrauben 112A, 112B in entsprechende Augen 111A, 111B erfolgt, die im Brennstoffzellengehäuse 100 des Brennstoffzellensystemgehäuses 140 ausgestaltet sind. Zur Unterdrückung von Vibrationen ist ein Gummivibrationsisolator zwischen dem Brennstoffzellensystemgehäuse 140 und dem Rahmen 200 angeordnet. Dann wird der Rahmen 200 an einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie angebracht.
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Brennstoffzellengehäuse 100 zeigt. Das Brennstoffzellengehäuse 100 besteht aus einer Mehrzahl von Elementen. Das Brennstoffzellengehäuse 100 umfasst ein plattenförmiges Sammelrohr 120 zum Abdecken einer Seitenfläche der Brennstoffzelle auf der rechten Seite (Seite in positive Z-Achsenrichtung) des Fahrzeugs (siehe 1), ein Stapelgehäuse 105 zum Abdecken von Seitenflächen der Brennstoffzelle an einer anderen Seite als der rechten Fahrzeugseite (Seite in positive Z-Achsenrichtung) der Brennstoffzelle sowie von deren Oberseite, und eine untere Abdeckung 115 zum Abdecken einer Bodenfläche der Brennstoffzelle. Die untere Abdeckung 115 ist ein Element, das eine Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses 100 einschließt. Eine Dichtung 107 ist zwischen dem Stapelgehäuse 105 und der unteren Abdeckung 115 angeordnet. Die Dichtung 107 macht es möglich, zu vermeiden, dass Fremdstoffe wie Wasser und Staub in das Innere des Brennstoffzellengehäuses 100 gelangen.
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3 ist eine Ansicht der unteren Abdeckung 115. Wie aus 3 ersichtlich ist, hat die untere Abdeckung 115 Rippen 116, die nur entlang einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs (X-Achsenrichtung) verlaufen. Das bedeutet, die Rippen 116 verlaufen nur entlang der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs und sind an der Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses 100 angeordnet. In anderen Worten: Flächen zwischen einer Rippe 116 und einer anderen Rippe 116 verlaufen in Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs. Mit einer derartigen Anordnung kann, wenn das Fahrzeug auf einer überfluteten Strecke fährt, der Druck, den das Fahrzeug vom Wasser erfährt, das mit der Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses 100 in Kontakt steht, im Vergleich zu Fällen verringert werden, bei denen die Rippen 116 in Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs (Z-Achsenrichtung) verlaufen.
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Wenn das Fahrzeug ferner auf einer schlechten Straße fährt oder wenn die Bodenfläche der Fahrzeugkarosserie über die Fahrbahnfläche schleift, erfährt die Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses 100 eine Kraft, die von der unteren zur oberen Seite gerichtet ist, sowie eine andere Kraft, die von der Vorder- zur Rückseite gerichtet ist. Durch das Vorsehen der Rippen 116 derart, dass diese nur entlang der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs verlaufen, kann eine Verformung des Brennstoffzellengehäuses 100 jedoch verhindert werden.
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Die untere Abdeckung 115 ist im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. In anderen Worten: Die Bodenfläche des Brennstoffzellengehäuses 100 hat eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt. Es sei angemerkt, dass der Begriff „im Wesentlichen rechteckige Gestalt” eine Form bezeichnet, die einen Satz kurzer Seiten und einen Satz langer Seiten hat, deren Ecken rund sind oder von denen ein Teil der Seiten gekrümmt ist.
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Das Brennstoffzellengehäuse 100 ist so angeordnet, dass die längeren Seiten der im Wesentlichen rechteckigen Gestalt entlang der Links-Rechts-Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet sind (Z-Achsenrichtung). Das bedeutet, die Rippen 116 sind entlang der kürzeren Seiten des Brennstoffzellengehäuses 100 ausgerichtet. Mit einer derartigen Anordnung kann die Festigkeit des Brennstoffzellengehäuses 100 in Richtung von oben nach unten (Y-Achsenrichtung) im Vergleich zu Fällen verbessert werden, bei denen die Rippen entlang der längeren Seiten des Brennstoffzellengehäuses 100 angeordnet sind. Als Ergebnis kann die untere Abdeckung 115 dünner ausgebildet werden. Das Brennstoffzellensystem 10 kann somit an einer Stelle unter dem Fahrgastinnenraum angeordnet werden, der einen Bereich mit relativ geringem Raum in Oben-Unten-Richtung (Y-Achsenrichtung) darstellt.
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Die Verlaufsrichtung der Rippen 116 ist ferner derart ausgerichtet, um die Stapelrichtung der Brennstoffzellen-Einheitszellen (Z-Achsenrichtung) zu schneiden. Die externe Kraft in Stapelrichtung auf die Brennstoffzellen-Einheitszellen kann somit absorbiert werden.
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4 zeigt schematisch die Absorption der externen Kraft durch die Rippen 116. Die oberste Ansicht zeigt einen Zustand, in der keine externe Kraft in horizontale Richtung auf die Rippen 116 wirkt. Die mittlere Ansicht zeigt einen Zustand, bei der eine in Zugrichtung wirkende externe Kraft in horizontale Richtung auf die Rippen 116 wirkt. In diesem Fall kann die in Zugrichtung wirkende externe Kraft durch die Rippen 116 absorbiert werden, die in horizontale Richtung ausgedehnt werden. Die untere Ansicht zeigt einen Zustand, bei der eine in Kompressionsrichtung wirkende externe Kraft in horizontale Richtung auf die Rippen 116 wirkt. In diesem Fall kann die in Kompressionsrichtung wirkende externe Kraft durch die Rippen 116 absorbiert werden, die in horizontale Richtung gestaucht werden.
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Da die Rippen 116 ferner derart ausgestaltet sind, dass sie nach unten ragen, sind vertiefte Abschnitte in der oberen Fläche der unteren Abdeckung 115 ausgebildet. Daher kann Wasser im Brennstoffzellengehäuse 100 darin gespeichert werden.
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5 ist eine erläuternde Darstellung eines Verfahrens zum Zusammenbauen der unteren Abdeckung 115 und des Stapelgehäuses 105. Die untere Abdeckung 115 hat erste Öffnungen 117A zur Fixierung mit dem Stapelgehäuse 105, das ein anderes Element des Brennstoffzellengehäuses 100 darstellt, sowie zweite Öffnungen 118A, die sich von den ersten Öffnungen 117A unterscheiden, und die zur relativen Positionierung gegenüber dem Stapelgehäuse 105 verwendet werden. Das Stapelgehäuse 105 hat dritte Öffnungen 117B, welche den ersten Öffnungen 117A entsprechen, sowie vierte Öffnungen 118B, welche den zweiten Öffnungen 118A entsprechen. In dieser Zeichnung sind die Öffnungen der unteren Abdeckung 115 ohne Bezugszeichen die ersten Öffnungen 117A, und die Öffnungen des Stapelgehäuses 105 ohne Bezugszeichen sind die dritten Öffnungen 117B. Zudem ist eine Nut 106 zum Anordnen einer Dichtung 107 im Stapelgehäuse 105 ausgebildet, und die Dichtung 107 (in 5 nicht gezeigt) wird vor der Positionierung vorbereitend in die Nut 106 des Stapelgehäuses 105 eingesetzt.
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Bei dem Zusammenbauverfahren wird zunächst die Positionierung der unteren Abdeckung 115 und des Stapelgehäuses 105 unter Verwendung der zweiten Öffnungen 118A und der vierten Öffnungen 118B ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Stift 300 für die Positionierung verwendet.
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6 ist eine erläuternde Darstellung eines Positionierungsverfahrens. Zunächst wird der Stift 300 in eine vierte Öffnung 118B des Stapelgehäuses 105 eingesetzt. Anschließend wird der Stift 300 am Stapelgehäuse 105 fixiert, und der Stift 300 wird in eine zweite Öffnung 118A der unteren Abdeckung 115 eingesetzt.
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Ohne Ausführung der Positionierung unter Verwendung der zweiten Öffnung 118A muss, nachdem die untere Abdeckung 115 zeitweilig am Stapelgehäuse 105 angebracht ist, eine Positionierung der unteren Abdeckung 115 relativ zum Stapelgehäuse 105 angepasst werden, um eine Ausrichtung der Positionen der ersten Öffnung 117A der unteren Abdeckung 115 und der Positionen der dritten Öffnung 117B des Stapelgehäuses 105 zu erreichen. Während dieser Ausrichtung besteht die Möglichkeit, dass die Dichtung 107 abgescheuert oder verdreht wird oder aus der Nut gelangt. Als Ergebnis hiervon kann die Dichtung 107 nicht wie gewünscht komprimiert werden, wobei die Abdichtung eines Spalts zwischen dem Stapelgehäuse 105 und der unteren Abdeckung 115 abnimmt.
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Durch das Ausführen der Positionierung unter Verwendung der zweiten Öffnung 118A kann jedoch die Möglichkeit, dass die Dichtung 107 abgescheuert oder verdreht oder aus der Nut entfernt wird, verhindert werden. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass die Dichtung 107 nicht wie gewünscht komprimiert wird, wodurch eine verschlechterte Abdichtung des Spalts zwischen dem Stapelgehäuse 105 und der unteren Abdeckung 115 vermieden werden kann.
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Nach dem Positionieren werden die ersten Öffnungen 117A der unteren Abdeckung 115 und die dritten Öffnungen 117B des Stapelgehäuses 105 fixiert (sieh 5). Bei dieser Vorrichtung werden Schrauben als Befestigungs- bzw. Fixiervorrichtung verwendet. In diesem Prozess sind die Stifte 300 in die zweite Öffnung 118A der unteren Abdeckung 115 und die vierte Öffnung 118B des Stapelgehäuses 105 eingebracht. Eine unsinnige Befestigung aufgrund einer Fehlausrichtung zwischen der Position der ersten Öffnung 117A und der unteren Abdeckung 115 sowie der Position der dritten Öffnung 117B des Stapelgehäuses 105 kann somit vermieden werden. Daher kann die Arbeitszeit verkürzt werden.
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Nach der Befestigung werden die Stifte 300 aus der zweiten Öffnung 118A der unteren Abdeckung 115 und der vierten Öffnung 118B des Stapelgehäuses 105 entfernt, wodurch der Zusammenbau endet.
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Wenn die erste Öffnung 117A, welche für die Befestigung verwendet wird, und die zweite Öffnung 118A, welche für die relative Positionierung gegenüber dem Stapelgehäuse 105 verwendet wird, die gleiche Öffnung sind, ist es möglich, dass, diejenige Öffnung, die für die Positionierung genutzt wird, bei der Befestigung mittels einer Befestigungs- bzw. Fixiervorrichtung vergessen wird. Das Verwenden der ersten Öffnung 117A und der zweiten Öffnung 118A als unterschiedliche Öffnungen macht es jedoch möglich, so etwas zu verhindern.
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Die 7A und 7B sind schematische Ansichten einer Befestigungs- bzw. Fixiervorrichtung zum Befestigen der unteren Abdeckung 115 und des Stapelgehäuses 105. In dieser Ausführungsform wird eine Schraube 400 mit einer Spannscheibe 410 als Fixiervorrichtung verwendet. 7 zeigt eine Ansicht der Schraube 400 mit der Spannscheibe 410 gesehen von Seiten der Spannscheiben 410. 7B ist eine Ansicht der Schraube 400 mit der Spannscheibe 410 gesehen von der Seite. Die Vorteile der Verwendung einer Schraube mit einer Spannscheibe 410 werden nachfolgend beschrieben.
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Die 8A und 8B zeigen erläuternde Ansichten zum Erklären des Vorteils der Verwendung der Schraube 400 mit der daran angebrachten Spannscheibe 410. 8A zeigt einen Fall, bei welchem die untere Abdeckung 115 an dem Stapelgehäuse 105 nur unter Verwendung der Schraube 400 ohne Verwendung der Spannscheibe 410 befestigt wird. 8B zeigt einen Fall, bei welchem die untere Abdeckung 115 an dem Stapelgehäuse 105 unter Verwendung der Schraube mit der Spannscheibe 410 befestigt wird.
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Die Dichtung 107 wird normalerweise verwendet, wenn sie komprimiert ist. Daher steht die Dichtung, wenn sie nicht vorbereitend komprimiert wurde, aus der Nut 106 des Stapelgehäuses 105 heraus (siehe 8A). Wenn die Dichtung 107 aus der Nut 106 ragt, ist die untere Abdeckung 105 geneigt, wie in 8 gezeigt. Als Ergebnis werden der Körper der unteren Abdeckung 115 und eine auf die untere Abdeckung aufgebrachte Farbe durch den Flansch der Schraube 400 abgekratzt, und die Kraft zum Anziehen der Schraube wird durch eine Reibungskraft absorbiert. Der zerkratzte Teil der unteren Abdeckung 115 kann rosten. Aus diesem Grund ist es notwendig, ein Equipment bereitzuhalten, um die Dichtung 107 beim Fixieren des Stapelgehäuses 105 und der unteren Abdeckung 115 zu komprimieren.
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Andererseits kann, in Fällen, bei denen die untere Abdeckung 115 und das Stapelgehäuse 105 befestigt werden und unter Verwendung der Schraube 400 mit der Spannscheibe 410 befestigt wurden, das vorstehend beschriebene Problem verhindert werden. Das bedeutet, durch die Verwendung der Spannscheibe 410 gelangt die untere Abdeckung 115, selbst wenn sie beim Fixieren geneigt ist, mit der Spannscheibe 410 jedoch nicht mit dem Flansch der Schraube 400 in Kontakt. Da die Spannscheibe 410 ein von der Schraube 400 unabhängiges Element ist, kann als Ergebnis das Ausmaß, in dem die untere Abdeckung 115 während des Anziehens der Schraube 400 zerkratzt wird, verringert werden. Dieser Effekt tritt nicht nur auf, wenn die Schraube mit der Spannscheibe verwendet wird, sondern auch, wenn eine Schraube mit einer Beilagscheibe verwendet wird.
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Bei dieser Ausführungsform sind das Stapelgehäuse 105 aus Aluminium und die untere Abdeckung 115 aus Eisen. Daher unterscheiden sich, wie in 8B gezeigt ist, das Stapelgehäuse 105 und die untere Abdeckung 115 hinsichtlich ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten voneinander. Als Ergebnis löst sich, wenn das Stapelgehäuse 105 und die untere Abdeckung 115 über eine lange Zeitspanne aneinander befestigt sind, die Schraube 400 in Folge der Ausdehnung und Kontraktion aufgrund von Wärme.
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In Fällen jedoch in denen die untere Abdeckung 115 und das Stapelgehäuse 105 miteinander befestigt sind und unter Verwendung der Schraube 400 mit der daran angebrachten Spannscheibe 410 befestigt wurden, kann das vorstehend beschriebene Problem verhindert werden. Das bedeutet, wenn das Stapelgehäuse 105 und die untere Abdeckung 115 über einen langen Zeitraum aneinander befestigt sind, bringt die Spannscheibe 410, selbst wenn sich die Schraube infolge der Ausdehnung und Kontraktion aufgrund von Wärme gelockert hat, eine Kraft in die Auf-und-Ab-Richtung auf, so dass die Kraft zum Befestigen der unteren Abdeckung 115 und des Stapelgehäuses 105 beibehalten werden kann.
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B. Abwandlung
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B1. Abwandlung 1:
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In der vorstehenden Ausführungsform werden die Stifte 300 zum Positionieren verwendet. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Ein anderes Verfahren als das, bei dem Stifte zum Positionieren verwendet werden, ist beispielsweise ein Verfahren, bei dem eine Spannvorrichtung zum Fixieren der unteren Abdeckung oder des Stapelgehäuses mit vorstehenden Abschnitten ausgewählt wird und die vorstehenden Abschnitte in Öffnungen der unteren Abdeckung und des Stapelgehäuses zur Positionierung eingesetzt werden.
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B2. Abwandlung 2:
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In der vorstehenden Ausführungsform sind die Öffnungen zur Fixierung und die Öffnungen zur Positionierung voneinander verschieden. Die Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
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9 zeigt eine schematische Darstellung, die ein Beispiel zeigt, bei der Öffnungen für die Fixierung und Öffnungen für die Positionierung gleich sind. Das bedeutet, ein Gewindestift 310 der in einer Öffnung an der unteren Abdeckung oder dem Stapelgehäuse gehalten ist, wird in die andere Öffnung der unteren Abdeckung oder des Stapelgehäuses eingesetzt, wodurch eine Öffnung für die Fixierung auch als Öffnung für die Positionierung verwendet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform und deren Abwandlungen beschränkt und kann auf verschiedene Art und Weise ausgeführt werden, solange derlei Konfigurationen nicht von der Idee der Erfindung abweichen. Beispielsweise können die technischen Merkmale der Ausführungsform und der Abwandlungen, welche den technischen Merkmalen der jeweiligen Aspekte entsprechend, die im Abschnitt Kurzfassung beschrieben wurden, bei Bedarf ersetzt oder miteinander kombiniert werden, um einen Teil oder alle der vorstehenden beschriebenen Probleme zu lösen, oder um einen Teil oder alle der vorstehend beschriebenen vorteilhaften Effekte zu erzielen. Diese technischen Merkmale können darüber hinaus weggelassen werden, sofern sie nicht als wesentlich bezeichnet wurden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-232043 [0001]
- JP 2006-221855 A [0005, 0006]
