JP2016070467A - タンク固定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】大型化を抑制したタンク固定装置を提供することを課題とする。【解決手段】タンクを支持する支持部材に固定された被固定部、前記被固定部から延びて前記タンクの外周を前記支持部材側へ押圧する押圧部、前記押圧部から延びて前記支持部材に固定されていない先端部、をそれぞれ含み、互いに隣接した第1及び第2バンドと、前記支持部材に前記第1及び第2バンドの前記被固定部をそれぞれ固定する第1及び第2固定部と、前記タンクへの押圧力を前記第1及び第2バンドの前記押圧部にそれぞれ付与するように前記第1及び第2バンドをそれぞれ付勢する第1及び第2付勢部と、を備え、前記第1バンドの前記被固定部から前記先端部へ延びた方向は、前記第2バンドの前記被固定部から前記先端部へ延びた方向と逆である、タンク固定装置。【選択図】図1

Description

本発明は、タンク固定装置に関する。
例えば特許文献1には、複数のバンドによりタンクを車両骨格部材に固定する技術が開示されている。具体的には、バンドの一端が車両骨格部材に固定され、他端がコイルばねにより車両骨格部材側に付勢されて、タンクはバンドにより車両骨格部材に固定されている。
特開2012−081807号公報
このように車両骨格部材に固定されたタンクは、例えば車両骨格部材に振動や衝撃が加わったとしたとしても、車両骨格部材に対してがたつかないことが望ましい。このために、付勢力が大きい弾性体によりタンクがバンドにより車両骨格部材側に付勢されていることが望ましい。しかしながら付勢力が大きい弾性体は大型であるため、このような付勢力の大きな弾性体を採用することにより、装置全体が大型化する恐れがある。
本発明は、大型化を抑制したタンク固定装置を提供するものである。
上記目的は、タンクを支持する支持部材に固定された被固定部、前記被固定部から延びて前記タンクの外周を前記支持部材側へ押圧する押圧部、前記押圧部から延びて前記支持部材に固定されていない先端部、をそれぞれ含み、互いに隣接した第1及び第2バンドと、前記支持部材に前記第1及び第2バンドの前記被固定部をそれぞれ固定する第1及び第2固定部と、前記タンクへの押圧力を前記第1及び第2バンドの前記押圧部にそれぞれ付与するように前記第1及び第2バンドをそれぞれ付勢する第1及び第2付勢部と、を備え、前記第1バンドの前記被固定部から前記先端部へ延びた方向は、前記第2バンドの前記被固定部から前記先端部へ延びた方向と逆である、タンク固定装置によって達成できる。
バンドからの押圧力に抗して支持部材から離れるような力がタンクに作用すると、バンドは被固定部側の位置を支点として先端部が揺動しようとし、タンクはバンドの押圧部の内面に沿って被固定部側から先端部側へと回転しようとする。しかしながら、第1バンドの被固定部から先端部へ延びた方向は、第2バンドの被固定部から先端部へ延びた方向と逆である。このため、第1及び第2バンドが揺動しようとする方向は互いに逆になる。この結果、第1バンドの揺動に起因するタンクの回転方向と、第2バンドの揺動に起因するタンクの回転方向とは互いに逆になる。従って、支持部材から離れるような力がタンクに作用した場合であっても、タンクの回転は抑制される。このようにタンクの回転が抑制された状態でタンクが支持部材から離れるためには、タンクと第1及び第2バンドの押圧部との間に発生する静止摩擦力を超えた力がタンクに作用して第1及び第2バンドに対して摺動する必要がある。このように、回転が抑制されたタンクと第1及び第2バンドとの間には静止摩擦力が発生するため、支持部材に対してタンクががたつくことが抑制される。このため、第1及び第2バンドをそれぞれ付勢する第1及び第2付勢部の付勢力を増大させることなく、タンクのがたつきを抑制できる。このため、第1及び第2付勢部の大型化を抑制して、タンク固定装置の大型化をも抑制できる。
前記第1及び第2バンドの前記押圧部は、前記支持部材との間で前記タンクを押圧し、前記第1及び第2バンドの前記先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、前記第1及び第2バンドの前記被固定部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、前記第1バンドの前記被固定部及び先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、前記第2バンドの前記被固定部及び先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置する、構成であってもよい。
前記第1及び第2バンドの前記被固定部及び押圧部は、前記タンクの外周に巻かれ、前記第1及び第2バンドの前記被固定部は、前記タンクに対して同一側に位置する、構成であってもよい。
本発明によれば、大型化を抑制したタンク固定装置を提供できる。
車両に搭載した実施例1の固定装置の上面図である。 図1のA−A断面図である。 図1のB−B断面図である。 比較例の固定装置の上面図である。 比較例の固定装置でのタンクのがたつきの説明図である。 実施例2の固定装置の上面図である。 実施例3の固定装置の断面図である。 実施例3の固定装置の断面図である。 実施例4の固定装置の模式的な断面図である。 実施例4の固定装置の模式的な断面図である。
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
図1は、実施例1の固定装置1の上面図、図2は、図1のA−A断面図、図3は、図1のB−B断面図である。固定装置1は、バンド10、10a、固定機構20、20a、付勢機構30、30aを含む。尚、図3については、固定機構20、付勢機構30の図示については省略してある。タンクTは、不図示の車両のプラットフォームFの上面に形成されたタンク収納用の凹部Rに収納されて、バンド10、10aにより固定されている。タンクTは、長手方向が水平方向となるようにプラットフォームFに固定されている。プラットフォームFは、タンクTを支持する支持部材の一例である。タンクTは、水素ガスを高圧で貯留する。タンクTに貯留された水素ガスは、車両が搭載した不図示の燃料電池に供給される。タンクTは、樹脂製の円柱状である。タンクTの一端側には金属製のバルブベースVが設けられ、バルブベースVには燃料電池に水素ガスを供給する不図示の配管が接続される。
バンド10、10aは、タンクTの上側半周を押えて、タンクTの長手方向に並んで隣接し、共に金属性であり同一形状である。バンド10、10aは、隣接する第1及び第2バンドの一例である。尚、バンド10、10aと、タンクTとの間には不図示のゴムシートが介在するが、このようなゴムシートはなくてもよい。バンド10は、プラットフォームFに固定された基端部12、基端部12から延びてタンクTの外周に沿って湾曲した湾曲部11、湾曲部11から延びてタンクTから離れた先端部13、を含む。プラットフォームFは、凹部Rと、凹部Rを挟み水平方向に延びた平面部H2、H3を含む。バンド10の基端部12は、固定機構20によりプラットフォームFの平面部H2に固定されている。付勢機構30は、プラットフォームFの平面部H3に固定され、バンド10の先端部13をプラットフォームF側に付勢している。即ち、固定機構20、付勢機構30は、タンクTを介して互いに反対側に位置する。
同様に、バンド10aの基端部12は固定機構20aによりプラットフォームFに固定され、バンド10aの先端部13は付勢機構30aによりプラットフォームF側に付勢されている。固定機構20aは、プラットフォームFの平面部H3に固定され、付勢機構30aはプラットフォームFの平面部H2に固定されている。従って、固定機構20、付勢機構30は、タンクTを介して互いに反対側に位置し、固定機構20a、付勢機構30aもタンクTを介して互いに反対側に位置する。また、図1に示すように、固定機構20、20aはタンクTを介して互いに反対側に位置し、付勢機構30、30aもタンクTを介して互いに反対側に位置している。固定機構20、20aは同一の形状、大きさ、機能を有している。同様に、付勢機構30、30aは同一の形状、大きさ、機能を有している。
図2に示すように、固定機構20は、ボルト21、ナット2Nを含む。固定機構20のボルト21は、バンド10の基端部12に形成された貫通孔12hを貫通し、平面部H2に形成されたネジ孔h2に螺合して、ナット2Nにより固定されている。これにより、バンド10の基端部12とプラットフォームFとが固定されている。同様に、図3に示すように、固定機構20aのボルト21は、バンド10aの基端部12に形成された貫通孔12hを貫通して、平面部H3に形成されたネジ孔h2に螺合して、ナット2Nにより固定されている。以上のように、バンド10、10aは、それぞれ固定機構20、20aによりプラットフォームFに部分的に固定されている。固定機構20、20aは、前記支持部材に前記第1及び第2バンドの前記被固定部をそれぞれ固定する第1及び第2固定部の一例である。尚、バンド10、10aの基端部12は、タンクを支持する支持部材に固定された被固定部の一例である。バンド10、10aをプラットフォームFに部分的に固定する手段は、ボルト21、ナット2Nに限定されず、例えば溶接やその他の方法により固定してもよい。
図2に示すように、付勢機構30は、ボルト31、受け部材35、弾性体S、ナット3Nを含む。ボルト31は、バンド10の先端部13に形成された貫通孔13hを貫通し、平面部H3に形成されたネジ孔h3に螺合して、ボルト31の段部32とナット3NとによりプラットフォームFの平面部H3を挟んで固定されている。受け部材35は、ボルト31の頭部33と先端部13との間に位置してボルト31が貫通している。頭部33の外径は受け部材35の内径よりも大きいため、ボルト31からの受け部材35の脱落が規制されている。バンド10の先端部13の貫通孔13hの径は、先端部13がボルト31の軸方向に摺動可能な程度に設定されている。弾性体Sは、具体的にはコイル状のばねであるが、このような形状には限定されない。弾性体Sは、ボルト31に貫通されて受け部材35とバンド10の先端部13との間に配置されて、バンド10の先端部13をプラットフォームF側に付勢している。これによりバンド10はタンクTを押さえ、タンクTはプラットフォームFに固定される。このように、付勢機構30の弾性体Sは、固定機構20によりプラットフォームFに固定されたバンド10の基端部12とは異なる位置にあるバンド10の先端部13を付勢している。
同様に、図3に示すように、付勢機構30aは、ボルト31、受け部材35、弾性体S、ナット3Nを含む。ボルト31は、平面部H2に固定されている。付勢機構30、30aは、前記タンクへの押圧力を前記第1及び第2バンドの前記押圧部にそれぞれ付与するように前記第1及び第2バンドをそれぞれ付勢する第1及び第2付勢部の一例である。尚、バンド10、10aのそれぞれの先端部13は、付勢機構30、30aにより付勢されているのみであり、プラットフォームFに固定されているわけではない。
このように、付勢機構30、30aによりそれぞれバンド10、10aの先端部13を付勢している理由は、タンクTの成形精度や膨張伸縮に起因する外形寸法のバラつきを吸収してタンクTをプラットフォームFに固定するためである。バンド10、10aの基端部12及び先端部13をプラットフォームFに固定すると、タンクTの外形寸法のバラつきを吸収できずに、タンクTを安定してプラットフォームFに固定できない恐れがあるからである。
このように、付勢機構30、30aがそれぞれバンド10、10aを付勢することによって、バンド10、10aの湾曲部11にタンクTをプラットフォーム側に押圧する押圧力を付与している。湾曲部11は、タンクの外周を支持部材側に押圧する押圧部の一例である。
図1、図2、図3に示すように、バンド10の基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10aの基端部12から先端部13へ延びた方向と逆である。このため、固定装置1全体の大型化を抑制できる。以下、この点について、本実施例の固定装置1とは異なる比較例の固定装置1xと比較して説明する。
図4は、比較例の固定装置1xの上面図である。固定装置1xは、本実施例の固定装置1と同様にタンクTを2つのバンド10x、10yによりプラットフォームFに固定している。しかしながら、固定機構20x、20yはタンクTに対して同じ一方側に位置し、付勢機構30x、30yはタンクTに対して同じ他方側に位置している。従って、バンド10xの基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10yの基端部12から先端部13へ延びた方向と同じである。
図5は、比較例の固定装置1xでのタンクTのがたつきの説明図である。振動や衝撃等がプラットフォームFに加わった場合にタンクTにプラットフォームFから浮き上がろうとする力が作用すると、バンド10xは、基端部12側の湾曲部11の根元部を支点として揺動するように弾性変形し、先端部13は弾性体Sの付勢力に抗してプラットフォームFから離れるように弾性変形しようとする。基端部12はプラットフォームFに固定され先端部13は固定されずに弾性体Sによって付勢されているのみだからである。また、この際タンクTは、湾曲部11の内面に沿って基端部12側から先端部13側へと回転しようとする力が作用する。
ここで固定装置1xでは、前述したように、バンド10xの基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10yの基端部12から先端部13へ延びた方向と同じである。このため、バンド10yもバンド10xと同様の態様で変形する。このため、浮き上ろうとする力がタンクTに作用した場合、バンド10x、10yは同一方向に揺動しようとし、タンクTもバンド10x、10yの湾曲部11の内面に沿って同一方向に回転しようとする。このようなタンクTの浮き上りを抑制してがたつきを抑制するためには、付勢機構30x、30yの弾性体Sは共に大きな付勢力を有したものであることが要求される。しかしながら付勢力の大きい弾性体は大型であるため、これに伴って弾性体を保持する周辺の部材も大型化し、付勢機構30x、30yが大型化及び重量化する恐れがある。これにより、固定装置1x全体が大型化及び重量化して、車両内での固定装置1xの搭載スペースを確保することが困難となる恐れがある。
本実施例の固定装置1では、バンド10の基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10aの基端部12から先端部13へ延びた方向と逆である。このため、タンクTが浮き上がろうとする力が作用すると、バンド10、10aは互いに逆方向に揺動しようとする。この結果、バンド10の揺動に起因してバンド10の湾曲部11の内面に沿って回転しようとするタンクTの回転方向と、バンド10aの揺動に起因してバンド10aの湾曲部11の内面に沿って回転しようとするタンクTの回転方向とは逆である。従って、浮き上がるような力がタンクTに作用した場合であっても、タンクTの回転は抑制される。このようにタンクTの回転が抑制された状態でタンクTが浮き上がるためには、タンクTとバンド10、10aの湾曲部11との間に発生する静止摩擦力を超えた力がタンクTに作用して湾曲部11に対して摺動する必要がある。このように、回転が抑制されたタンクTとバンド10、10aとの間には静止摩擦力が発生する。
従って、このような静止摩擦力が発生しない固定装置1xと比較して、本実施例の固定装置1では、タンクTの浮き上がりが抑制され、がたつきが抑制される。従って、付勢機構30、30aの弾性体Sは、固定装置1xの場合と比較して、大きな付勢力は要求されない。このため、大型の弾性体Sを採用する必要はなく、付勢機構30、30aの大型化及び重量化が抑制してタンクTのがたつきが抑制されている。これにより、固定装置1の大型化及び重量化を抑制しつつタンクTを安定した状態で固定することができる。
図6は、実施例2の固定装置1aの上面図である。尚、実施例1と同一構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。固定装置1aは、3つのバンド10〜10b、3つの固定機構20〜20b、3つの付勢機構30〜30bを備えている。3つのバンド10〜10bは、上述したタンクTよりも長いタンクTaを固定している。この場合も、バンド10aの基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10bの基端部12から先端部13へ延びた方向と逆である。これにより、付勢機構30〜30bの大型化を抑制してタンクTのがたつきを抑制でき、固定装置1aの大型化及び重量化が抑制されている。
図7、図8は、実施例3の固定装置1bの断面図である。尚、実施例1と同一構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図7、図8は、それぞれ図2、図3に対応している。固定装置1bは、バンド10、10a、固定機構20、20a、付勢機構30、30aを備えている。バンド10、10aは、タンクTの長手方向に隣接しタンクTの下側半周を押えてタンクTをプラットフォームFbの下面に設けられた凹部Rに固定している。プラットフォームFbは、バンド10、10aとの間でタンクTを支持している。固定装置1bの場合、付勢機構30、30aの弾性体Sには常にタンクTの自重の一部がかかる。固定装置1bにおいても、バンド10の基端部12から先端部13へ延びた方向は、バンド10aの基端部12から先端部13へ延びた方向と逆である。従って、タンクTの回転は抑制され、バンド10、10aとタンクTとの間の静止摩擦力が発生する。このため、バンド10、10aによりタンクTの下方向への移動が抑制され、弾性体Sへの負荷が抑制される。これにより、タンクTのがたつきを抑制して固定装置1bの大型化及び重量化が抑制される。
図9、図10は、実施例4の固定装置1cの模式的な断面図である。尚、実施例1と同一構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。図9、図10は、それぞれ図2、図3に対応している。固定装置1cは、バンド10c、10d、付勢機構30c、30dを備えている。プラットフォームFc上には、ボルト41によりブラケットBが固定されている。タンクTは、バンド10c、10dを介してブラケットBの円弧状の部分に支持され、ブラケットBはプラットフォームFcに支持されている。プラットフォームFc、ブラケットBは、タンクTを支持する支持部材の一例である。バンド10c、10dは、タンクTの長手方向に隣接し、タンクTの外周の略全周にわたって巻かれている。バンド10c、10dは、金属製であり、同一の大きさ、形状、機能を有している。
バンド10cは、タンクTの外周に沿って湾曲した湾曲部11c、直線状に延びた基端部12c、先端部13cを含む。湾曲部11cは、ブラケットBに対向してタンクTに巻かれた対向領域BRを有し、対向領域BR内の2箇所の溶接部W1でブラケットBに溶接されている。このようにバンド10cはブラケットBに部分的に固定されている。尚、バンド10cとブラケットBとの固定手段は、溶接に限定されず、ボルトとナットによって固定してもよい。対向領域BRは、被固定部の一例である。溶接部W1は、第1固定部の一例である。ここで、対向領域BRから先端部13cまでの長さは、対向領域BRから基端部12cまでの長さよりも長い。このため、バンド10cは、対向領域BRから先端部13cまでの間の部分の方が、対向領域BRから基端部12cまでの間の部分よりも弾性変形が容易である。
基端部12c、先端部13cは互いに対向してタンクTから離れるように延び、先端部13cは基端部12cに接近するように付勢機構30cにより付勢されている。これによりバンド10cはタンクTを締め付けて押さえている。従って、湾曲部11cはタンクTを押圧する。ここで、湾曲部11cのうち、タンクTを介してブラケットBとは反対側にある領域、即ち、湾曲部11cのうち先端部13c側の領域は、タンクTをブラケットB側へ押圧する。従って、湾曲部11cは、タンクの外周を支持部材側へ押圧する押圧部の一例である。
同様に、バンド10dは、湾曲部11d、基端部12d、先端部13dを含む。湾曲部11dの対向領域BR内の2箇所の溶接部W2で、バンド10dはブラケットBに部分的に固定されている。対向領域BRは、被固定部の一例である。溶接部W2は、第2固定部の一例である。付勢機構30dは、先端部13dが基端部12dに接近するように付勢している。これによりバンド10dの湾曲部11dはタンクTを押圧する。付勢機構30、30aは同一の形状、大きさ、機能を有している。
ここで、バンド10c、10dの対向領域BRは、タンクTに対して同一側に位置しているが、付勢機構30、30aはタンクTを介して互いに反対側に位置している。また、バンド10cの対向領域BRから先端部13cへ延びた方向は、バンド10dの対向領域BRから先端部13dへ延びた方向とは逆である。
図9、図10に示すように、バンド10c、10dのそれぞれの先端部13c、13dは付勢されているが固定はされていない。従って、ブラケットBから浮き上がろうとする力がタンクTに作用した場合、バンド10cは、先端部13c側の対向領域BRの端を支点として、先端部13cが基端部12cから離れるように揺動しようとする。同様に、バンド10dも、先端部13dが基端部12cから離れるように揺動しようとする。
ここで、上述したようにバンド10cの対向領域BRから先端部13cへ延びた方向は、バンド10dの対向領域BRから先端部13dへ延びた方向とは逆である。このため、バンド10c、10dは互いに逆方向に揺動しようとする。これにより、実施例1で説明した原理と同様に、タンクTの回転が抑制されて、タンクTの浮き上がりが抑制される。従って、本実施例の固定装置1cは、2つのバンドが同一方向に揺動する場合と比較して、タンクTのがたつきが抑制されている。従って、大型の弾性体Sを採用する必要はなく、付勢機構30c、30dの大型化及び重量化を抑制してタンクTのがたつきが抑制されている。これにより、固定装置1cの大型化及び重量化が抑制されている。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
タンクは樹脂に限定されず、例えば金属製であってもよい。タンクは円柱状に限定されず、例えば角柱状、球状等のその他の形状であってもよい。タンクは水素ガスを貯留するものに限定されず、例えばLPガス等の燃料ガスであってもよいし、液体燃料であってもよいし、燃料以外の気体又は液体であってもよい。単一のタンクを押えるためのバンドの数は、4つ以上であってもよい。タンク固定装置は、車両以外の移動体に搭載されるタンクに対しても使用でき、また、屋外、屋内を問わずに据え置き型のタンクに対しても使用できる。据え置き型のタンクでは、例えば地面からの振動を受ける場合があるからである。実施例4の固定装置1cは、プラットフォームの下面にブラケットBが固定され、ブラケットBによりバンド10c、10dが支持されるものであってもよい。
上記実施例1〜4において、2つの付勢機構は互いにタンクTを介して反対側に位置するように設けたがこれに限定されない。例えば実施例4では、バンド10c、10dを図9、図10に示した位置よりも若干ずらしてブラケットBに固定して、付勢機構30c、30dがそれぞれタンクTの右上、左上にありタンクTに対して同一側に位置するようにしてもよい。
1 固定装置
10、10a バンド(第1及び第2バンド)
11 湾曲部(押圧部)
12 基端部(被固定部)
13 先端部
20、20a 固定機構(第1及び第2固定部)
30、30a 付勢機構(付勢部)
S 弾性体
T タンク
F プラットフォーム

Claims (3)

  1. タンクを支持する支持部材に固定された被固定部、前記被固定部から延び前記タンクの外周を前記支持部材側へ押圧する押圧部、前記押圧部から延び前記支持部材に固定されていない先端部、をそれぞれ含み、互いに隣接した第1及び第2バンドと、
    前記支持部材に前記第1及び第2バンドの前記被固定部をそれぞれ固定する第1及び第2固定部と、
    前記タンクへの押圧力を前記第1及び第2バンドの前記押圧部にそれぞれ付与するように前記第1及び第2バンドをそれぞれ付勢する第1及び第2付勢部と、を備え、
    前記第1バンドの前記被固定部から前記先端部へ延びた方向は、前記第2バンドの前記被固定部から前記先端部への延びた方向と逆である、タンク固定装置。
  2. 前記第1及び第2バンドの前記押圧部は、前記支持部材との間で前記タンクを押圧し、
    前記第1及び第2バンドの前記先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、
    前記第1及び第2バンドの前記被固定部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、
    前記第1バンドの前記被固定部及び先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置し、
    前記第2バンドの前記被固定部及び先端部は、前記タンクを介して互いに反対側に位置する、請求項1のタンク固定装置。
  3. 前記第1及び第2バンドの前記被固定部及び押圧部は、前記タンクの外周に巻かれ、
    前記第1及び第2バンドの前記被固定部は、前記タンクに対して同一側に位置する、請求項1のタンク固定装置。
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