JP2010247606A - 筒状被固定物の保持構造とタンク搭載車両 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧タンク等の筒状の被固定物をその外周を取り囲んで保持するに当たり、その保持に関与する機材の小型軽量化を図る。
【解決手段】高圧タンクＴの車載に用いるバンド保持機構２００は、一端が固定されたタンクバンド１４０をボルト２０２にて保持した上で、第２固定端１４２とボルト２０２のボルトヘッドとの間に、磁石２１０と磁石２１２とを同じ磁極（例えば、Ｎ極）で向かい合わせている。このため、同じ磁極を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、磁石間の反発力を第２固定端１４２に及ぼして、この第２固定端１４２をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に向けて付勢し、タンクバンド１４０にテンションを掛けつつ高圧タンクＴをタンク収納凹所１１０に保持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、高圧タンク等の筒状の被固定物をその外周を取り囲む第１部材と第２部材とで保持する保持構造に関する。

近年になり、車両への高圧タンク搭載の機会が増えている。例えば、燃料電池搭載車両では、燃料電池の燃料ガスである水素ガスを高圧タンクに貯留して、この高圧タンクを車両に搭載している。高圧タンクは外気温や貯留ガスの圧力増加の影響を受け、タンクの外径の膨張を起こす。よって、こうした膨張を吸収した上で高圧タンクを車載する際には、タンク外周に掛け渡した帯状のバンドにコイルバネによりテンションを掛ける手法が種々提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平１０−２７８６０１号公報

上記した特許文献で提案された手法において、コイルバネは、タンクの膨張・収縮の程度に合わせたテンションをバネの圧縮・伸張によりバンドに及ぼす都合上、圧縮代および伸張代を残した圧縮状態とする必要がある。コイルバネのバネ特性や耐久性は、バネの線径や巻数等で定まり、圧縮代および伸張代を残した圧縮状態での使用を想定すると、ある程度大きな線径で巻数も多いコイルバネが必要とされる。また、コイルバネの保持にはボルトが用いられているが、コイルバネを圧縮代および伸張代を残した圧縮状態で保持する都合上、長寸で大径のボルトがコイルバネ保持に用いられている。

コイルバネにおいて、大きな線径や巻数増はバネ体格の増大をもたらし、バネ重量増や大きなバネ配設スペースを要していた。また、ボルトにあっても、その長寸化や大径化により重量増を招いていた。なお、こうした問題は、高圧タンクを搭載した車両に限らず、高圧タンクをバンドにて保持する据え置き型の設備機器であっても解決することが望ましい。

本発明は、上記した課題を踏まえ、高圧タンク等の筒状の被固定物をその外周を取り囲んで保持するに当たり、その保持に関与する機材の小型軽量化を図ることを目的とする。

上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。

[適用１：保持構造]
筒状の被固定物をその外周を取り囲む第１部材と第２部材とで保持する保持構造であって、
第１磁石と第２磁石とを対向させて備え、該対向する両磁石の間で生じる磁力を前記被固定物の膨張に伴って発生する力に抗して及ぼして、前記第１部材と前記第２部材による前記被固定物の保持状態を維持する磁力機構を備える
保持構造。
ことを要旨とする。

上記構成の保持構造では、筒状の被固定物外周を取り囲む第１部材と第２部材で被固定物を保持するに当たり、対向させた第１磁石と第２磁石の両磁石の間で生じる磁力を被固定物の膨張に伴って発生する力に対して及ぼすことで、第１部材と第２部材による被固定物の保持状態を維持する。対向させた両磁石の間で生じる磁力は、第１、第２の両磁石の体格で定まるものではなく、磁石構成材の保磁力の強弱と両磁石間の距離にて定まり、磁力と磁石間距離の関係については、クーロン力と同様に、磁力は対向する磁石間の距離の２乗に反比例する。このため、例えば、強い磁気異方性を有するが故に強い保磁力を呈する磁石を第１、第２の磁石に用いればよく、線径が太くて巻数も多いコイルバネを用いる場合に比べて、小型化軽量化を図ることができる。この場合、第１、第２の両磁石を対向させておくに当たっても、両磁石を近くに配置すれば大きな磁力を得られることから、両磁石の対向に必要な機材についても、コイルバネを保持する場合のように長寸とする必要がないので、小型軽量化を図ることができる。

上記した保持構造は、次のような態様とすることができる。例えば、前記第１部材については、これを前記被固定物の外周に接して前記被固定物を受ける部材とし、前記第２部材については、これを、前記第１部材で受けられた前記被固定物の外周に掛け渡される帯状のバンドとする。その上で、前記磁力機構を、前記第２部材の一端側のバンド部を前記第１部材に固定するバンド固定部と、前記第２部材の他端側のバンド部を前記第１部材に係合した上で該係合の状態を保持することで前記被固定物を保持するバンド係合部とを備えるものとし、該バンド係合部の側で前記磁力を前記他端側のバンド部に及ぼして前記他端側のバンド部を前記第１部材に向けて付勢しつつ、前記被固定物の膨張に伴って発生する力に前記磁力で抗するようにできる。こうすれば、バンド係合部の側において、他端側のバンド部に磁力が及ぶように第１、第２の両磁石を対向させればよく、バンド係合部の側での機材の小型軽量化を図ることができる。

この場合、前記バンド係合部を、前記第１部材に固定されて該第１部材から延び、前記他端側のバンド部を貫通するシャフトと、該シャフトの先端に位置し、前記シャフトからの前記他端側のバンド部の抜けを防止するシャフトヘッドとを備えるものとし、該シャフトヘッドの下端と前記他端側のバンド部との間に、前記第１磁石と前記第２磁石とを同じ磁極を向かい合わせて配設するようにできる。こうすれば、同じ磁極を向かい合わせた第１磁石と第２磁石とは、磁石間の反発力を他端側のバンド部に及ぼして、当該バンド部を第１部材の側に向けて付勢しつつ、前記被固定物の膨張に伴って発生する力に前記磁力で抗する。

また、前記バンド係合部を、前記第１部材に固定されて該第１部材から延び、前記他端側のバンド部を貫通するシャフトと、該シャフトの先端に位置し、前記シャフトからの前記他端側のバンド部の抜けを防止するシャフトヘッドとを備えるものとし、前記第１部材に前記第１磁石を固定して、前記第２磁石を前記他端側のバンド部に固定すると共に、前記第１磁石と前記第２磁石とを異なる磁極を向かい合わせて配設するようにできる。こうすれば、異なる磁極を向かい合わせた第１磁石と第２磁石とは、磁石間の引力を他端側のバンド部に及ぼして、当該バンド部を第１部材の側に向けて付勢しつつ、前記被固定物の膨張に伴って発生する力に前記磁力で抗する。

シャフトとシャフトヘッドを用いた態様では、前記第１磁石と前記第２磁石とを貫通孔を備える円盤状として、該貫通孔に前記シャフトを貫通させて配設するようにできる。こうすれば、シャフト配設スペースと磁石配設スペースが共通となるので、省スペース化と小型化に有益である。

また、前記第１部材を前記被固定物を受ける部材とし、前記第２部材を、前記第１部材で受けられた前記被固定物の外周に掛け渡される帯状のバンドとした上で、バンド両端で前記第１部材に固定する。前記磁力機構については、前記被固定物の外周と向き合う前記第２部材のバンド内側面に前記第１磁石を配設し、前記被固定物の外周面には前記バンド内側面の前記第１磁石と対向して前記第２磁石を配設し、前記バンド内側面の前記第１磁石と前記被固定物の外周面の前記第２磁石とは、同じ磁極を向かい合わせて前記磁力を及ぼすようにすることもできる。この態様では、第１部材で受けられた被固定物は、その外周に掛け渡した帯状のバンドとしての第２部材がバンド両端で第１部材に固定されることで、両部材により保持される。そして、この被固定物には、第２部材のバンド内側面の第１磁石とこれと同じ磁極が向かい合った被固定物外周面の第２磁石との磁石間の反発力が及び、この反発力により被固定物は第１部材で受けられた状態で固定保持される。こうした被固定物の固定保持に当たっては、帯状のバンドとしての第２部材をそのバンド両端で第１部材に固定すればよいことから、その固定箇所においてコイルバネや当該バネ保持のための長寸のボルトを要しない。よって、上記の態様によっても、機材の小型軽量化を図ることができる。

この場合、前記被固定物を受ける前記第１部材の受け部に第３磁石を配設し、該第３磁石で受けられる前記被固定物の外周に第４磁石を配設した上で、該第４磁石と前記第３磁石とを異なる磁極が向かい合うようにすることもできる。こうすれば、第１部材にあっても、第３磁石と第４磁石の両磁石間の引力により被固定物を固定するので、被固定物の固定の信頼性が高まる。

[適用２：タンク搭載車両]
高圧タンクを搭載したタンク搭載車両であって、
高圧タンクを筒状の被固定物としてタンク外周を取り囲んで保持する上記いずれかに記載の保持機構を備え、
該保持機構は、前記第１部材を車両ボディ側に有する
ことを要旨とする。

上記構成のタンク搭載車両では、車両ボディ側の第１部材に対して、筒状の被固定物としての高圧タンクを、第２部材と、第１、第２の両磁石が生じる磁力とにより、保持できると共に、タンク保持に関与する機材の小型軽量化、延いては車両の軽量化をも図ることができる。

本発明の実施例としての保持構造を高圧タンク搭載車両に適用した場合の高圧タンクＴの車載の様子を示す説明図である。 高圧タンクＴの車載の様子をタンク周辺の構成と共に示す説明図である。 車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を要部を破断して示す説明図である。 図３相当図であり磁石配置の様子が異なる第２実施例のバンド保持機構２００Ａを示す説明図である。 磁石２１０の固定の様子を一部破断して示す斜視図である。 図４相当図でありバンド保持機構２００Ａにおいて磁石と第２固定端１４２と位置関係が異なる態様を示す説明図である。 図４相当図でありバンド保持機構２００Ａにおいて磁石とボルト２０２と位置関係が異なる態様を示す説明図である。 図１相当図であり第３実施例のバンド保持機構２００Ｂをバンド端部に用いた車両１０Ａにおける高圧タンクＴの車載の様子を示す説明図である。 図３相当図であり車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。 図３相当図であり第４実施例のバンド保持機構２００Ｃの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。 図１０相当図であり第５実施例のバンド保持機構２００Ｄの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。 図１０相当図であり第６実施例のバンド保持機構２００Ｅの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は本発明の実施例としての保持構造を高圧タンク搭載車両に適用した場合の高圧タンクＴの車載の様子を示す説明図、図２は高圧タンクＴの車載の様子をタンク周辺の構成と共に示す説明図、図３は車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を要部を破断して示す説明図である。

図１に示すように、車両１０は、高圧タンクＴを、タンク長手方向が車両幅方向となるように、プラットフォームＦの下方に横置きに搭載する。高圧タンクＴは、水素ガスを高圧で貯留する。タンクに貯留された水素ガスは、車両１０が搭載した図示しない燃料電池に高圧タンクＴから図示しないガス配管を経て供給され、ガス供給の際には図示しない減圧弁にて減圧される。高圧タンクＴは、後輪ＲＴの車軸より後方側に車両幅方向に横置き搭載され、紙面奥側にも並べて横置き搭載したり、図示するタンク位置の後方側に並べて横置き搭載することも可能である。

高圧タンクＴは、樹脂製とされており、図２に示すように、長尺で円柱状をなし、タンク一端側に、金属製のバルブベースＴＶＢを有する。このバルブベースＴＶＢは、タンク内充填ガスの流路を備えてタンク一端に装着されガス配管との接続の用をなす。

本実施例の車両１０は、車両のプラットフォームＦの下面にタンク収納凹所１１０を車両幅方向に陥没形成して備え、高圧タンクＴにタンク下端側半周に亘って掛け渡されたタンクバンド１４０を、バンド保持機構２００を用いてプラットフォームＦに保持する。タンク収納凹所１１０は、車両幅方向に延びて車両前後に位置して向かい合う前方傾斜面１１２Ｆと後方傾斜面１１２Ｒとを備え、両傾斜面の間を車両幅方向に延びる陥没溝１１４とする。陥没溝１１４を挟んで向かい合う上記の両傾斜面は、高圧タンクＴの外周の異なる位置でタンク円柱側面に当接する。つまり、高圧タンクＴがこの前方傾斜面１１２Ｆと後方傾斜面１１２Ｒに当接するようにされると、横置き状の高圧タンクＴは、両傾斜面に支えられることになるので、タンク径方向に位置決めされる。この場合、上記の両傾斜面は、搭載された高圧タンクＴの上方側に位置することから、高圧タンクＴは、両傾斜面への当接により、上下方向および左右方向（即ち、車両上下方向と車両前後方向）に位置決めされることになる。高圧タンクＴの回転方向の位置決めは、バルブベースＴＶＢを用いる等の手法でなされるが、本発明の要旨とは直接関係しないので、その説明は省略する。

タンクバンド１４０は、スチール製とされ、その両端を第１固定端１４１、第２固定端１４２とする。両固定端とも、貫通孔１４１ａ、１４２ａを備えるが、貫通孔１４１ａにあってはボルト径より大きい円形の貫通孔とされ、貫通孔１４２ａにあっては小判状の長孔とされている。タンクバンド１４０は、プラットフォームＦが有するバンド固定部１１６の雌ネジＦＳにボルト１４３を螺合することで、第１固定端１４１においてバンド固定部１１６に固定される。この際、平座金１４４が用いられ、割り座金を併用することもできるほか、雌ネジＦＳに当たる箇所を貫通孔とし、後述の第２固定端１４２の保持と同様にナットを用いてボルト１４３をネジ締めするようにしても良い。また、本実施例では、ボルト１４３を六角穴付きボルトとしているが六角ボルトとしても良い。タンクバンド１４０は、第２固定端１４２の側では、バンド保持機構２００を用いてプラットフォームＦのバンド固定部１１６に保持される。こうしたバンド保持により、タンクバンド１４０は、タンク外周の下端側半周に掛け渡された状態で、タンク収納凹所１１０の向かい合う前方傾斜面１１２Ｆと後方傾斜面１１２Ｒに当接した高圧タンクＴを上記の両傾斜面の側に向けて締め付けて固定する。

高圧タンクＴを車載するには、タンクバンド１４０の第２固定端１４２をプラットフォームＦから取り外しておき、横置き状の高圧タンクＴを昇降させる図示しないタンクリフタにて、タンク収納凹所１１０に向けて高圧タンクＴを持ち上げる。このタンク持ち上げは、高圧タンクＴの側面がタンク収納凹所１１０の向かい合う前方傾斜面１１２Ｆと後方傾斜面１１２Ｒに当接するまで行われる。このタンク持ち上げと斜面当接と前後して、タンクの回転方向の位置決めも行われる。

次いで、タンクバンド１４０を、バンド保持機構２００を用いてプラットフォームＦに保持する。バンド保持機構２００は、上記したタンク収納凹所１１０とタンクバンド１４０に加え、ボルト２０２とナット２０３と二つの磁石２１０、２１２とを備える。磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、希土類磁性材料を用いた磁石であって一軸結晶磁気異方性の性質を備え、強い保持力を有する。こうした磁石としては、例えば、ネオジウム磁石や、サマコバ磁石、フェライト磁石、アルニコ磁石などがあり、本実施例では、上記両磁石をネオジウム磁石とした。磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、ボルト２０２を貫通させる貫通孔２１３を備えた円盤状とされている。

ボルト２０２は、六角穴付きボルトであり、プラットフォームＦのバンド固定部１１６における貫通孔ＦＨに挿入された状態で、平座金２０５を介在させてナット２０３と螺合される。これにより、ボルト２０２は、プラットフォームＦのバンド固定部１１６から延びて、タンクバンド１４０における第２固定端１４２の貫通孔１４２ａと、磁石２１０と磁石２１２の両磁石の貫通孔２１３とを貫通し、ボルトヘッドと平座金２０５にて、ボルト軸からの第２固定端１４２の抜けを防止し、第２固定端１４２と両磁石との位置関係を維持する。つまり、ボルト２０２は、ボルトヘッド下端、詳しくは平座金２０５の下面からバンド固定部１１６の表面までの距離を、ナット２０３の螺合箇所で規定して維持し、その上で両磁石を保持する。

この状態において、ボルト２０２のボルトヘッド側の磁石２１０と第２固定端１４２の側の磁石２１２とは対向し、磁石２１０と磁石２１２は、その有するＮ極を向かい合わせている。そして、磁石２１０はＳ極の側の磁力にて平座金２０５に磁力吸着し、磁石２１２はＳ極の側の磁力にて第２固定端１４２に磁力吸着している。この場合、磁石２１０と磁石２１２の両磁石を、Ｓ極が向かい合うように第２固定端１４２とボルト２０２のボルトヘッドとの間に配設することもできる。

以上説明した本実施例のバンド保持機構２００では、ボルト２０２にてボルトヘッド下端からバンド固定部１１６の表面までの距離を規定した上で、ボルト２０２のボルトヘッド側の磁石２１０と第２固定端１４２の側の磁石２１２とを同じ磁極（例えば、Ｎ極）で向かい合わせている。このため、同じ磁極を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、磁石間の反発力を第２固定端１４２に及ぼして、この第２固定端１４２をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に向けて付勢しつつ、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に上記した磁石間の反発力で抗する。これにより、磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、タンクバンド１４０にテンションを掛けつつ、タンクバンド１４０の第２固定端１４２をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に押し付けて保持する。高圧タンクＴは、こうして保持されたタンクバンド１４０によりプラットフォームＦに対して固定される。なお、第２固定端１４２は、強度確保のため、多層構造とすること、或いは図示しないリブ等にて補強されている。

以上説明した本実施例の車両１０は、タンク収納凹所１１０にて高圧タンクＴを受けた上で、タンク下端側半周に掛け渡したタンクバンド１４０を磁石２１０と磁石２１２の両磁石の磁力（磁石間の反発力）にてテンションを掛けて保持し、このタンク保持を、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に抗する磁石間の反発力にて維持する。タンク保持とその維持のためのテンションをタンクバンド１４０に掛けるに当たっては、ボルトヘッド下端と第２固定端１４２との間に磁石２１０と磁石２１２の両磁石を同じ磁極（例えば、Ｎ極）を向かい合わせて配設すれば足りる。そして、本実施例では、タンク保持とその維持に関与する機材として、磁石２１０と磁石２１２の両磁石の両磁石と、この両磁石を対向保持するボルト２０２とナット２０３を用いるだけでよい。同じ磁極（例えば、Ｎ極）を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石で得られる磁力としての磁石間の反発力は、この両磁石の体格で定まるものではなく、両磁石の保磁力の強弱と両磁石間の距離にて定まる。

本実施例の車両１０では、磁石２１０と磁石２１２の両磁石を、一軸結晶磁気異方性の性質を備えるがために強い保持力を有するネオジウム磁石としたので、磁石２１０と磁石２１２の両磁石はコイルバネに比べて小型のもので済む。しかも、図３に示すように、同じ磁極（例えば、Ｎ極）を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石を近接配置した。この両磁石にて得られる磁石間の反発力は、両磁石の距離の２乗に反比例するので、近接配置により、大きな磁石間の反発力を、第２固定端１４２に及ぼすことができる。また、近接配置した両磁石を保持するボルト２０２についても、コイルバネを用いる場合に比べて短寸化できる。これらの結果、本実施例によれば、高圧タンクＴの保持に必要なバンド保持機構２００の小型化軽量化を図ることができる。

また、ボルト短寸化に伴い次の利点もある。ボルトのようなシャフト材は長寸になるほど曲げ強度が低下するので、長寸なボルトであれば曲がりやすい。ところが、本実施例では、上記したようにボルト２０２の短寸化が可能であることから、曲げ強度が高くなりその分だけ強度も増し、タンク固定の信頼性が高まる。加えて、長寸のボルトで曲げ強度を高めるにはボルト径の増大が必要となり、その分だけ重量増を招くが、本実施例のボルト２０２は短寸であるので、大径の長寸ボルトと同じ強度を確保する場合に比べて、小型軽量化が可能となる。しかも、ボルト２０２の短寸化によりボルトの強度も増すことから、大型で重い高圧タンクＴであっても、高い信頼性で当該タンクを保持できる。

また、本実施例のバンド保持機構２００では、磁石２１０はボルトヘッド側の平座金２０５に、磁石２１２は第２固定端１４２にそれぞれ磁気吸着した上で、この両磁石は、磁石間の反発力を第２固定端１４２に及ぼしつつ、この反発力は磁気強着を維持する側に作用する。よって、両磁石を固定するための構造が不要となり、構成の簡略化、組み付け作業の簡略化をも図ることができる。

また、本実施例のバンド保持機構２００では、磁石２１０と磁石２１２の両磁石を貫通孔２１３を有する円盤状とした上で、この貫通孔２１３にボルト２０２を貫通させて両磁石を配設した。よって、ボルト２０２の配設スペースと磁石配設スペースが共通となるので、省スペース化と小型化を図ることができる。

ところで、コイルバネをボルトだけで保持する既存の構造では、バネ上端を受けるためのフランジをボルトヘッド下面に設けると共に、バネ案内のための大径部をフランジに続いて有するような特異なボルト形状とする必要がある。よって、既存の保持機構では、シャフト材から、ボルトヘッドとフランジと大径部と雄ネジ軸とを有するボルトの切削工程が必要となる。しかしながら、本実施例のバンド保持機構２００は、バンド固定部１１６から延びたボルト２０２を磁石２１０と磁石２１２の両磁石の貫通孔２１３に挿入して既存の平座金２０５を介在させれば済む。よって、上記したシャフト材からの切削工程は不要となり、既存のボルトの使用が可能となるので、コスト低下と軽量化を図ることができる。

次に、他の実施例について説明する。図４は図３相当図であり磁石配置の様子が異なる第２実施例のバンド保持機構２００Ａを示す説明図である。この実施例のバンド保持機構２００Ａは、磁石配置に基づいて磁石間の引力を利用する点に特徴がある。なお、上記した実施例と同一の部材、或いは同一の機能を果たす部材については、同一の部材名と符号を付してその説明を省略する。

図示するように、このバンド保持機構２００Ａでは、プラットフォームＦのバンド固定部１１６から延びたボルト２０２は、バンド固定部１１６と第２固定端１４２との間に、磁石２１０と磁石２１２の両磁石をその貫通孔２１３に貫通して近接保持する。この状態において、第２固定端１４２の側の磁石２１０とバンド固定部１１６の側の磁石２１２とは対向し、磁石２１０と磁石２１２は、異なる磁極、即ちＳ極とＮ極とを向かい合わせている。そして、磁石２１０はＳ極の側の磁力にて第２固定端１４２に磁力吸着し、磁石２１２はＮ極の側の磁力にてバンド固定部１１６に磁力吸着している。このように両磁石は磁力吸着しているが、本実施例では、両磁石を第２固定端１４２とバンド固定部１１６にそれぞれ固定するようにした。図５は磁石２１０の固定の様子を一部破断して示す斜視図である。図示するように、磁石２１０は、貫通孔２１３の周囲に等ピッチでネジ挿入孔２１０ｈを備える。磁石２１０は、座繰り穴付きのネジ挿入孔２１０ｈに配設されるネジ２１０ｓとネジナット２１０ｎとにより、第２固定端１４２に固定される。磁石２１２にあっては、ネジ２１０ｓによりバンド固定部１１６に直接ネジ止めされる。

上記の第２実施例のバンド保持機構２００Ａでは、ボルト２０２のボルトヘッドにて第２固定端１４２の抜止を図った上で、第２固定端１４２に固定された磁石２１０とバンド固定部１１６に固定された磁石２１２とを異なる磁極で向かい合わせている。このため、異なる磁極を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、磁石間の引力を第２固定端１４２に及ぼして、この第２固定端１４２をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に向けて付勢しつつ、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に上記した磁石間の引力で抗する。これにより、磁石２１０と磁石２１２の両磁石は、タンクバンド１４０にテンションを掛けつつ、タンクバンド１４０の第２固定端１４２をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に押し付けて保持する。高圧タンクＴは、こうして保持されたタンクバンド１４０によりプラットフォームＦに対して固定される。

従って、図４に示す第２実施例のバンド保持機構２００Ａによっても、高圧タンクＴのタンク保持を、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に抗する磁石間の引力にて維持でき、上記した実施例と同様、高圧タンクＴの保持に必要なバンド保持機構２００の小型化軽量化を図ることができる。

図６は図４相当図でありバンド保持機構２００Ａにおいて磁石と第２固定端１４２と位置関係が異なる態様を示す説明図である。この態様のバンド保持機構２００Ａは、磁石間の引力を利用しつつ磁石固定の簡略化を図った点に特徴がある。

図示するように、このバンド保持機構２００Ａでは、プラットフォームＦのバンド固定部１１６から延びたボルト２０２は、バンド固定部１１６と第２固定端１４２とを対向させた上で、磁石２１０を第２固定端１４２とボルトヘッドとの間に置き、磁石２１２をバンド固定部１１６とナット２０３の側の平座金２０５との間に置く。この状態において、第２固定端１４２の側の磁石２１０とバンド固定部１１６の側の磁石２１２とは対向し、磁石２１０と磁石２１２は、異なる磁極、即ちＳ極とＮ極とを向かい合わせている。そして、磁石２１０は、Ｎ極の側の磁力にて第２固定端１４２に磁力吸着して固定され、第２固定端１４２を磁化してバンド固定部１１６に向いた第２固定端１４２の対向面をＮ極の磁極とする。磁石２１２は、Ｓ極の側の磁力にてバンド固定部１１６に磁力吸着して固定され、バンド固定部１１６を磁化して第２固定端１４２の側に向いたバンド固定部１１６の対向面をＳ極の磁極とする。

図６に示すバンド保持機構２００Ａにあっても、ボルト２０２にて第２固定端１４２の抜止を図った上で、対向する第２固定端１４２とバンド固定部１１６の両側から磁石２１０と磁石２１２とを異なる磁極で向かい合わせている。このため、磁石間の引力をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に向かうよう第２固定端１４２に付勢しつつ、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に上記した磁石間の引力で抗する。よって、図６に示す磁石配置を取ったバンド保持機構２００Ａによっても、上記した実施例と同様、高圧タンクＴの保持に必要なバンド保持機構自体の小型化軽量化を図ることができる。

また、図６に示すバンド保持機構２００Ａでは、磁石２１０は第２固定端１４２に、磁石２１２はバンド固定部１１６にそれぞれ磁気吸着した上で、この両磁石は、磁石間の引力を第２固定端１４２に及ぼしつつ、この引力は磁気強着を維持する側に作用する。よって、両磁石を固定するための構造が不要となり、構成の簡略化、組み付け作業の簡略化をも図ることができる。

図７は図４相当図でありバンド保持機構２００Ａにおいて磁石とボルト２０２と位置関係が異なる態様を示す説明図である。この態様のバンド保持機構２００Ａも、磁石間の引力を利用する。

図示するように、このバンド保持機構２００Ａでは、プラットフォームＦのバンド固定部１１６から延びたボルト２０２は、バンド固定部１１６に対向する第２固定端１４２をバンド固定部１１６に係合し、この係合状態を保持する。磁石２１０は、バンド固定部１１６に向いた第２固定端１４２の対向面に固定され、磁石２１２は、第２固定端１４２の側に向いたバンド固定部１１６の対向面に固定されている。この磁石固定には、図５に示したようなネジ２１０ｓが用いられる。この状態において、第２固定端１４２の側の磁石２１０とバンド固定部１１６の側の磁石２１２とは対向し、磁石２１０と磁石２１２は、異なる磁極、即ちＳ極とＮ極とを向かい合わせている。この場合、磁石２１０と磁石２１２の形状についての制約はなく、円盤状、或いは矩形ブロック状の磁石とすればよい。

図７に示すバンド保持機構２００Ａにあっても、ボルト２０２にて第２固定端１４２の抜止を図った上で、対向する第２固定端１４２とバンド固定部１１６との間で、磁石２１０と磁石２１２とを異なる磁極で向かい合わせている。このため、磁石間の引力をプラットフォームＦのバンド固定部１１６の側に向かうよう第２固定端１４２に付勢しつつ、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に上記した磁石間の引力で抗する。よって、図７に示す磁石配置を取ったバンド保持機構２００Ａによっても、上記した実施例と同様、高圧タンクＴの保持に必要なバンド保持機構自体の小型化軽量化を図ることができる。

次に、高圧タンクＴをタンク周囲に掛け渡した複数本のベルトで固定する態様の実施例について説明する。図８は図１相当図であり第３実施例のバンド保持機構２００Ｂをバンド端部に用いた車両１０Ａにおける高圧タンクＴの車載の様子を示す説明図、図９は図３相当図であり車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。この実施例では、例えば後輪ＲＴの側のステアリングフレームＳＦにサブフレームＳＭを車両前後に配し、前後のサブフレームの間に高圧タンクＴをバントにて保持・固定する。

この実施例では、図９に示すように、ステアリングフレームＳＦに設置された前後のサブフレームＳＭの間に高圧タンクＴを固定した場合において、タンク下端側半周に亘って掛け渡される下端タンクバンド１６０と、タンク上端側のタンクバンド１６５とタンクバンド１４０とを備える。下端タンクバンド１６０は、タンク両端をサブフレームＳＭ上面のバンド固定台座ＳＭＤに置かれて固定される厚肉の固定端１６１、１６２とし、各固定端にはボルト１４３が挿入される貫通孔を備える。タンクバンド１６５は、高圧タンクＴの上端側において約１／４周に亘って掛け渡されるバンド長とされ、バンド一端を下端タンクバンド１６０の固定端１６２に重なる厚肉の固定端１６６とし、当該固定端にボルト１４３が挿入される貫通孔を備える。このタンクバンド１６５は、バンド他端側を、タンクバンド１４０を保持するための厚肉のバンド保持端１６７とし、当該保持端に、バンド保持機構２００のボルト２０２が挿入される貫通孔を備える。

タンクバンド１４０は、高圧タンクＴの上端側において約１／４周に亘って掛け渡されるバンド長とされている以外は既述した構成を備え、第１固定端１４１は、下端タンクバンド１６０の固定端１６１と重ねて配設され、ボルト２０２をバンド固定台座ＳＭＤの雌ネジに螺合することで、サブフレームＳＭに固定される。高圧タンクＴの上側に掛け渡されるタンクバンド１６５とタンクバンド１４０については、バンド両端に補強リブ１６８を設けることが、高圧タンクＴをその周囲に掛け渡したバンドで固定する上で望ましい。

また、バンド保持機構２００Ｂは、タンクバンド１４０の第２固定端１４２に、図３で説明したように第２固定端１４２と平座金２０５の間に同じ磁極を対向させた磁石２１０と磁石２１２とを配置している。この場合、サブフレームＳＭに固定された下端タンクバンド１６０とタンクバンド１６５が、図３におけるタンク収納凹所１１０の機能を果たす。

この実施例のバンド保持機構２００Ｂにあっても、図３のバンド保持機構２００と同様、同じ磁極を向かい合わせた磁石２１０と磁石２１２の両磁石間の反発力を第２固定端１４２に及ぼして、この第２固定端１４２をタンクバンド１６５のバンド保持端１６７の側に向けて付勢しつつ、高圧タンクＴの膨張に伴って発生する力に上記した磁石間の反発力で抗する。よって、バンド保持機構２００Ｂによっても、高圧タンクＴの保持に必要なバンド保持機構自体の小型化軽量化を図ることができる。

図９で示すバンド保持機構２００Ｂにおけるタンクバンド１４０とタンクバンド１６５を、既述した実施例におけるタンク収納凹所１１０と組み合わせることもできる。つまり、図９に示した下端タンクバンド１６０と前後のサブフレームＳＭに代わって、タンク収納凹所１１０を有するプラットフォームＦを用い、図３に示すタンク収納凹所１１０の両側のバンド固定部１１６に、タンクバンド１６５の固定端１６６と、タンクバンド１４０の第１固定端１４１をボルト１４３にて固定することもできる。

次に、高圧タンクＴの保持に磁力を用いるものの、その磁力をタンクに及ぼす態様について説明する。図１０は図３相当図であり第４実施例のバンド保持機構２００Ｃの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。

図示するように、このバンド保持機構２００Ｃでは、既述した実施例と同様、高圧タンクＴをその外周で受けるタンク収納凹所１１０をプラットフォームＦに備え、タンク収納凹所１１０の両端のバンド固定部１１６にタンク下端側半周に掛け渡されたタンクバンド１４０をその両端の第１固定端１４１で固定する。このタンクバンド１４０のバンド両端の固定に際しては、ボルト１４３が平座金１４４を介在させて雌ネジＦＳに螺合箇所され、これにより、高圧タンクＴはタンク収納凹所１１０を有するプラットフォームＦとタンクバンド１４０で保持される。

また、バンド保持機構２００Ｃでは、高圧タンクＴの下端側半周に、磁石２５０を点在配置し、タンクバンド１４０には、タンク側内側面に、磁石２５０の配置箇所に合わせて磁石２５２を備える。なお、上記の両磁石の固定については、後述する。

そして、上記のバンド保持機構２００Ｃは、高圧タンクＴの磁石２５０と第２固定端１４２の磁石２５２とを、配置箇所の適合により対向させた上で、同じ磁極（例えば、Ｎ極）が向かい合うようにしている。このため、バンド保持機構２００Ｃは、同じ磁極が向かい合った磁石２５０と磁石２５２の両磁石間の反発力を、高圧タンクＴに対してその外周からタンク中心に向かうようにして及ぼし、この反発力でタンク膨張に伴う力に抗した上で、反発力により高圧タンクＴをタンク収納凹所１１０に押し当てて固定保持する。

上記構成を有するバンド保持機構２００Ｃでは、高圧タンクＴの固定保持に当たっては、帯状のタンクバンド１４０をそのバンド両端でバンド固定部１１６に固定すればよいことから、その固定箇所においてコイルバネや当該バネ保持のための長寸のボルトを要しない。よって、上記実施例のバンド保持機構２００Ｃによっても、タンク固定に関与する固定箇所周りのバンド保持機構自体の小型軽量化を図ることができる。

この実施例のバンド保持機構２００Ｃでは、磁石２５２はスチール製のタンクバンド１４０のタンク内側面に磁気吸着した上で、この磁石２５２には、磁石間の反発力をタンクバンド１４０の外側に向けて及ぼし、この反発力は磁気強着を維持する側に作用する。よって、磁石２５２については、スチール製のタンクバンド１４０に磁石固定のための構造が不要となり、構成の簡略化、組み付け作業の簡略化をも図ることができる。この場合、タンクバンド１４０のタンク内側面の磁石配置箇所に磁石陥没用の凹所を設ければ、上記した反発力がバンド内側面に沿った磁石移動に作用しても、磁石のズレを防止でき好ましい。なお、磁石２５２を適宜な接着剤やネジ２１０ｓ等を用いてタンクバンド１４０に固定することもできる。磁石２５０については、高圧タンクＴが樹脂製であれば適宜な接着剤により固定され、高圧タンクＴが鋼板製であれば磁気吸着を得られることから、適宜な接着剤や上記した凹所を併用すればよい。

次に、磁石間の反発力をタンクに及ぼしてタンク保持を図る他の態様について説明する。図１１は図１０相当図であり第５実施例のバンド保持機構２００Ｄの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。この実施例のバンド保持機構２００Ｄは、タンクを受けるに当たりタンクを磁力により磁気吸着する点に特徴がある。

図示するように、このバンド保持機構２００Ｄでは、高圧タンクＴを受けるタンク収納凹所１１０を備える点と、タンク収納凹所１１０のバンド固定部１１６に両側で固定されたタンクバンド１４０にてタンク保持を図る点と、タンク表面の磁石２５０とタンクバンド１４０の磁石２５２の両磁石間の反発力を高圧タンクＴに及ぼす点で、既述したバンド保持機構２００Ｃと同一である。そして、このバンド保持機構２００Ｄは、タンク収納凹所１１０におけるタンク受け箇所に磁石２６０を備え、高圧タンクＴにはこの磁石２６０に対応させて磁石２６２を有する。しかも、この磁石２６０と磁石２６２については、図１１に拡大して示すように、異なる磁極が向かい合うように配設した上で、バンド保持機構２００Ｃで説明したように接着剤やネジ２１０ｓ或いは凹所を用いて、上記両磁石をタンク収納凹所１１０および高圧タンクＴに固定した。

上記構成を有するバンド保持機構２００Ｄにあっても、バンド保持機構２００Ｃと同様に、高圧タンクＴの固定保持に当たって帯状のタンクバンド１４０をそのバンド両端でバンド固定部１１６に固定すればよいことから、その固定箇所においてコイルバネや当該バネ保持のための長寸のボルトを要しない。よって、上記実施例のバンド保持機構２００Ｄによっても、タンク固定に関与する固定箇所周りのバンド保持機構自体の小型軽量化を図ることができる。

そして、この実施例のバンド保持機構２００Ｄでは、タンク収納凹所１１０の側の磁石２６０と高圧タンクＴの側の磁石２６２の両磁石間の引力により、高圧タンクＴをタンク収納凹所１１０に吸着して固定する。このため、バンド保持機構２００Ｄによれば、高圧タンクＴの固定の信頼性が高まると共に、高圧タンクＴをタンク収納凹所１１０に吸着固定した上でタンクバンド１４０を掛け渡せばよいので、バンド掛け渡しやバンド固定の作業が容易となる。

次に、磁石間の反発力をタンクに及ぼしてタンク保持を図るまた別の態様について説明する。図１２は図１０相当図であり第６実施例のバンド保持機構２００Ｅの構成と車載済みの高圧タンクＴの保持の様子を示す説明図である。この実施例のバンド保持機構２００Ｅは、タンク全周に亘って磁石間の反発力をタンク軸方向に及ぼす点に特徴がある。

図示するように、このバンド保持機構２００Ｅでは、高圧タンクＴの下端側の構成、即ち、両側で固定されたタンクバンド１４０にてタンク保持を図る点と、タンク表面の磁石２５０とタンクバンド１４０の磁石２５２の両磁石間の反発力を高圧タンクＴに及ぼす点で、既述したバンド保持機構２００Ｃと同一である。そして、このバンド保持機構２００Ｅは、高圧タンクＴをその上端側で受けるタンク収納部１１０Ａをタンク外径に倣った湾曲形状として備え、当該収納部の内周面に、タンクバンド１４０の内側面と同様にして磁石２５２を点在配置し、高圧タンクＴの上端側外周にも、磁石２５２に合わせて磁石２５０を点在配置させている。この場合、タンク上端側における磁石２５０と磁石２５２にあっては、タンク下端側の磁石２５０と磁石２５２と同様、同じ磁極（例えば、Ｎ極）が向かい合うように配設した上で、バンド保持機構２００Ｃで説明したように接着剤やネジ２１０ｓ或いは凹所を用いて固定されている。このため、バンド保持機構２００Ｅは、高圧タンクＴのタンク全周において、磁石間の反発力を高圧タンクＴに対してその外周からタンク中心軸に向けて及ぼしてタンク保持を図っている。

上記構成を有するバンド保持機構２００Ｅにあっては、高圧タンクＴの固定保持に当たって帯状のタンクバンド１４０をそのバンド両端でバンド固定部１１６に固定すればよいことから、その固定箇所においてコイルバネや当該バネ保持のための長寸のボルトを要しない。よって、上記実施例のバンド保持機構２００Ｄによっても、タンク固定に関与する固定箇所周りのバンド保持機構自体の小型軽量化を図ることができる。

そして、この実施例のバンド保持機構２００Ｅでは、高圧タンクＴのタンク全周において、磁石間の反発力を高圧タンクＴに対してその外周からタンク中心軸に向けて及ぼすので、高圧タンクＴを非接触の状態で調芯して保持できる。また、非接触であるが故に、外気による高圧タンクＴの冷却効果を高めることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。例えば、図９で上記した実施例では、タンク上端側の２本のバンドとタンク下端側のタンクバンド１６５を用いているが、タンク上端側においてもタンク上端側半周に掛け渡された１本のバンド（タンクバンド１４０）とすることができる。

また、図３のバンド保持機構２００において、ボルト２０２のボルトヘッド側の磁石２１０とボルトヘッドとの間、詳しくは磁石２１０と平座金２０５との間に、もう一つの磁石を、磁石２１０と同じ磁極が向き合うように配設することもできる。つまり、ボルト２０２の平座金２０５から第２固定端１４２の上面に掛けて、三つの磁石を、隣り合う磁石同士は同じ磁極が向き合うように配設することもできる。こうすれば、バンド固定部１１６の側に向けた第２固定端１４２の付勢を、磁石２１２と磁石２１０との間の反発力と、磁石２１０ともう一つの磁石との間の反発力とで達成でき、タンクバンド１４０により確実にテンションを掛けて高圧タンクＴを保持・固定できる。

１０、１０Ａ…車両
１１０…タンク収納凹所
１１０Ａ…タンク収納部
１１２Ｆ…前方傾斜面
１１２Ｒ…後方傾斜面
１１４…陥没溝
１１６…バンド固定部
１４０…タンクバンド
１４１…第１固定端
１４１ａ…貫通孔
１４２…第２固定端
１４２ａ…貫通孔
１４３…ボルト
１４４…平座金
１６０…下端タンクバンド
１６１…固定端
１６２…固定端
１６５…タンクバンド
１６６…固定端
１６７…バンド保持端
１６８…補強リブ
２００、２００Ａ〜２００Ｅ…バンド保持機構
２０２…ボルト
２０３…ナット
２０５…平座金
２１０…磁石
２１０ｈ…ネジ挿入孔
２１０ｎ…ネジナット
２１０ｓ…ネジ
２１２…磁石
２１３…貫通孔
２５０…磁石
２５２…磁石
２６０…磁石
２６２…磁石
Ｔ…高圧タンク
Ｆ…プラットフォーム
ＦＨ…貫通孔
ＦＳ…雌ネジ
ＳＦ…ステアリングフレーム
ＳＭ…サブフレーム
ＲＴ…後輪
ＳＭＤ…バンド固定台座
ＴＶＢ…バルブベース

Claims (8)

1. 筒状の被固定物をその外周を取り囲む第１部材と第２部材とで保持する保持構造であって、
   第１磁石と第２磁石とを対向させて備え、該対向する両磁石の間で生じる磁力を前記被固定物の膨張に伴って発生する力に抗して及ぼして、前記第１部材と前記第２部材による前記被固定物の保持状態を維持する磁力機構を備える
   保持構造。
2. 請求項１に記載の保持構造であって、
   前記第１部材を、前記被固定物の外周に接して前記被固定物を受ける部材とし、
   前記第２部材を、前記第１部材で受けられた前記被固定物の外周に掛け渡される帯状のバンドとし、
   前記磁力機構は、
   前記第２部材の一端側のバンド部を前記第１部材に固定するバンド固定部と、
   前記第２部材の他端側のバンド部を前記第１部材に係合した上で該係合の状態を保持することで前記被固定物を保持するバンド係合部とを備え、
   該バンド係合部の側で前記磁力を前記他端側のバンド部に及ぼして前記他端側のバンド部を前記第１部材に向けて付勢しつつ、前記被固定物の膨張に伴って発生する力に前記磁力で抗する
   保持構造。
3. 請求項２に記載の保持構造であって、
   前記バンド係合部は、
   前記第１部材に固定されて該第１部材から延び、前記他端側のバンド部を貫通するシャフトと、
   該シャフトの先端に位置し、前記シャフトからの前記他端側のバンド部の抜けを防止するシャフトヘッドとを備え、
   該シャフトヘッドの下端と前記他端側のバンド部との間に、前記第１磁石と前記第２磁石とを同じ磁極を向かい合わせて配設させている
   保持構造。
4. 請求項２に記載の保持構造であって、
   前記バンド係合部は、
   前記第１部材に固定されて該第１部材から延び、前記他端側のバンド部を貫通するシャフトと、
   該シャフトの先端に位置し、前記シャフトからの前記他端側のバンド部の抜けを防止するシャフトヘッドとを備え、
   前記第１部材に前記第１磁石を固定して、前記第２磁石を前記他端側のバンド部に固定すると共に、前記第１磁石と前記第２磁石とを異なる磁極を向かい合わせて配設させている
   保持構造。
5. 前記第１磁石と前記第２磁石とは、貫通孔を備える円盤状とされ、該貫通孔に前記シャフトを貫通させて配設されている請求項３または請求項４に記載の保持構造。
6. 請求項１に記載の保持構造であって、
   前記第１部材を、前記被固定物を受ける部材とし、
   前記第２部材を、前記第１部材で受けられた前記被固定物の外周に掛け渡される帯状のバンドとした上で、バンド両端で前記第１部材に固定し、
   前記磁力機構は、
   前記被固定物の外周と向き合う前記第２部材のバンド内側面に前記第１磁石を配設し、前記被固定物の外周面には前記バンド内側面の前記第１磁石と対向して前記第２磁石を配設し、
   前記バンド内側面の前記第１磁石と前記被固定物の外周面の前記第２磁石とは、同じ磁極を向かい合わせて前記磁力を及ぼしている
   保持構造。
7. 請求項６に記載の保持構造であって、
   前記磁力機構は、
   前記被固定物を受ける前記第１部材の受け部に第３磁石を配設し、該第３磁石で受けられる前記被固定物の外周に第４磁石を配設した上で、該第４磁石と前記第３磁石とを異なる磁極を向かい合わせて備える
   保持構造。
8. 高圧タンクを搭載したタンク搭載車両であって、
   高圧タンクを筒状の被固定物としてタンク外周を取り囲んで保持する請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の保持機構を備え、
   該保持機構は、前記第１部材を車両ボディ側に有する
   車両。

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