JP2019032055A - 高圧容器ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】容量を確保しつつ、容器本体部の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブへの負荷を低減することができる高圧容器ユニットを得る。【解決手段】高圧容器ユニット１０は、ケース２２内に複数配列されると共に、軸方向一端部に開口部を備えた円筒状の容器本体部１８と、容器本体部１８の各々の開口部に接続されて複数の容器本体部１８を連結すると共に、容器本体部１８の内部を相互に連通させる流路を備えた連結部材と、ケース２２に形成された貫通孔を通じて連結部材からケース２２の外部へ導出されると共に、流路を開閉可能なバルブが取り付けられる導出管と、連結部材をケース２２に固定する固定部材と、容器本体部１８における前記軸方向一端部よりも軸方向他端側をケース２２に対して軸方向に移動可能に保持する保持機構６１と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、高圧容器ユニットに関する。

特許文献１には、上方が開口されたケース内に３本の容器本体部（タンク）が収納された構造が開示されている。また、この特許文献１には、それぞれの容器本体部のバルブ側の一端部を摺動自在に支持し、他端部をボルトで固定することで、容器本体部の軸方向の膨張（収縮）を許容することが記載されている。特許文献２には、２つのバンドでタンクを巻き付けてタンク載置台に固定した構造が開示されており、バルブに近い一方のバンドの固定力を強くし、他方のバンドの固定力を弱くしている。

特開２００８−４９９６１号公報 特開２００５−１１４０２２号公報

昨今、燃料電池車両において、燃料の大容量化のために複数の容器本体部を搭載した構造が検討されている。ここで、特許文献２に開示された樽型のタンクを複数搭載すれば、キャビン空間やラゲッジ空間の確保が困難となる。この対策として、特許文献１のように複数の円筒状の容器本体部をケースに収納する方法がある。しかしながら、特許文献１では、３本の容器本体部の各々にバルブが設けられており、これらのバルブ同士が配管で連結されているため、各容器本体部の軸方向の膨張（収縮）量にばらつきがあると、バルブへの負荷が大きくなる。

本発明は上記事実を考慮し、容量を確保しつつ、容器本体部の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブへの負荷を低減することができる高圧容器ユニットを得ることを目的とする。

請求項１に記載の高圧容器ユニットは、箱状のケースと、前記ケース内に複数配列されると共に、軸方向一端部に開口部を備えた円筒状の容器本体部と、前記容器本体部の各々の前記開口部に接続されて複数の前記容器本体部を連結すると共に、前記容器本体部の内部を相互に連通させる流路を備えた連結部材と、前記ケースに形成された貫通孔を通じて前記連結部材から前記ケースの外部へ導出されると共に、前記流路を開閉可能なバルブが取り付けられる導出管と、前記連結部材を前記ケースに固定する固定部材と、前記容器本体部における前記軸方向一端部よりも軸方向他端側を前記ケースに対して軸方向に移動可能に保持する保持機構と、を有する。

請求項１に記載の高圧容器ユニットでは、箱状のケース内に円筒状の容器本体部が複数配列されている。また、容器本体部はそれぞれ、軸方向の一端部に開口部を備えており、この開口部に連結部材が接続されている。そして、この連結部材によって複数の容器本体部が連結されることで、これらの容器本体部の内部が相互に連通されている。さらに、連結部材には導出管が設けられており、この導出管にバルブが取り付けられる。これにより、複数の容器本体部をユニット化して１つの高圧容器として機能させることができ、容量を確保することができる。

また、容器本体部の軸方向一端部は、連結部材を介して固定部材によってケースに固定されており、容器本体部の軸方向一端部よりも軸方向他端側は、保持機構によってケースに対して軸方向に移動可能に保持されている。これにより、容器本体部が膨張又は収縮した場合は、容器本体部の軸方向他端側が移動し、バルブが接続されている容器本体部の軸方向一端部はケースに対して移動しない。この結果、容器本体部の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブへの負荷を低減することができる。

請求項２に記載の高圧容器ユニットは、請求項１に記載の構成において、前記連結部材は、複数の前記容器本体部の軸方向一端部を連結する第１配管であり、複数の前記容器本体部の軸方向他端部は、第２配管によって連結されており、前記保持機構は、前記第２配管を前記ケースに対して移動可能に保持している。

請求項２に記載の高圧容器ユニットでは、第２配管をケースに対して移動可能に保持することにより、容器本体部自体をそれぞれ個別に移動可能に保持する必要がない。

請求項３に記載の高圧容器ユニットは、請求項２に記載の構成において、前記保持機構は、前記ケースに設けられ第１取付孔が形成された取付ブラケットと、前記第２配管に設けられ第２取付孔が形成された取付片と、前記取付ブラケットと前記取付片とを重ね合わせた状態で前記第１取付孔及び前記第２取付孔に挿通されて両者を締結する締結部材とを含んでおり、前記第１取付孔又は前記第２取付孔が前記容器本体部の軸方向を長手方向とする長孔とされている。

請求項３に記載の高圧容器ユニットでは、第１取付孔又は第２取付孔が長孔となっている。これにより、容器本体部が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ第２配管が取付片と共に軸方向他端側へ移動する。また、容器本体部が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ第２配管が取付片と共に軸方向一端側へ移動する。このようにして、容器本体部の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。

請求項４に記載の高圧容器ユニットは、請求項３に記載の構成において、前記取付ブラケット及び前記取付片は、隣り合う前記容器本体部の間に設けられている。

請求項４に記載の高圧容器ユニットでは、隣り合う容器本体部の間のスペースに取付ブラケット及び取付片を設けることで、ケースを大型化せずに済む。

請求項５に記載の高圧容器ユニットは、請求項１に記載の構成において、前記保持機構は、前記容器本体部の配列方向に延在されて前記ケースに架け渡された支持バンドを含んでおり、前記容器本体部が前記支持バンドに摺動自在に支持されている。

請求項５に記載の高圧容器ユニットでは、容器本体部が支持バンドに摺動可能に支持されている。これにより、容器本体部が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ容器本体部の軸方向他端部が軸方向他端側へ摺動する。また、容器本体部が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ容器本体部の軸方向他端部が軸方向一端側へ摺動する。このようにして、容器本体部の軸方向他端部を配管などで連結しなくても容器本体部の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。

請求項６に記載の高圧容器ユニットは、請求項２に記載の構成において、前記保持機構は、前記ケースにおける前記容器本体部の軸方向他端部と対向する周壁部に形成された挿通孔と、前記第２配管から突出されて前記容器本体部の軸方向に移動可能に前記挿通孔に挿通された突出部とを含んでいる。

請求項６に記載の高圧容器ユニットでは、第２配管から突出された突出部がケースの周壁部に形成された挿通孔に挿通されている。これにより、容器本体部が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ突出部が軸方向他端側へ移動する。すなわち、突出部の挿通長さが長くなる。また、容器本体部が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ突出部が軸方向一端側へ移動する。すなわち、突出部の挿通長さが短くなる。このようにして、容器本体部の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。

請求項７に記載の高圧容器ユニットは、請求項１〜６の何れか１に記載の構成において、前記ケースは、底壁部と該底壁部上に立設されて複数の前記容器本体部の周囲を囲む枠状の周壁部とを備えたケース本体と、蓋部材とを含んで構成されている。

請求項７に記載の高圧容器ユニットでは、異物などがケース本体の内部に入り込むのを抑制することができる。また、蓋部材側からの衝撃に対しても容器本体部を保護することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の高圧容器ユニットによれば、容量を確保しつつ、容器本体部の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブへの負荷を低減することができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載の高圧容器ユニットによれば、容器本体部の数を増やした場合でも保持機構が複雑にならずに済む、という優れた効果を有する。

請求項３、５、６に記載の高圧容器ユニットによれば、簡易な構成で容器本体部の膨張又は収縮を許容することができる、という優れた効果を有する。

請求項４に記載の高圧容器ユニットによれば、大型化することなく容器本体部の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる、という優れた効果を有する。

請求項７に記載の高圧容器ユニットによれば、ケース本体への異物の侵入を抑制し、さらに耐衝撃性能を向上させることができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態に係る高圧容器ユニットが搭載された燃料電池車両を示す概略側面図である。 第１実施形態に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 第１実施形態に係る高圧容器ユニットの平断面図であり、車両左側の半分のみを示す図である。 第１実施形態に係る高圧容器ユニットの前端部を拡大して示す拡大側面図である。 第１実施形態に係る高圧容器ユニットの後端部を拡大して示す拡大側面図である。 第１実施形態に係る後側取付片の拡大平面図であり、（Ａ）は容器本体部が収縮した状態が示され、（Ｂ）は容器本体部が膨張した状態が示されている。 第２実施形態に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 図７の８−８線で切断した状態を示す断面図である。 図７の９−９線で切断した状態を示す断面図である。 第３実施形態に係る高圧容器ユニットの分解斜視図である。 第３実施形態に係る高圧容器ユニットの後端部を拡大して示す拡大側面図である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る高圧容器ユニット１０が搭載された燃料電池車両１１について、図面を参照して説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、燃料電池車両１１の前方向、上方向、車両右側をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係る高圧容器ユニット１０を備えた燃料電池車両１１（以下、適宜「車両１１」と称する。）は、駆動モータ１２と、ＦＣスタック１４（燃料電池スタック）と、高圧容器ユニット１０とを含んで構成されている。

本実施形態では一例として、駆動モータ１２が車両後部に配置されており、この駆動モータ１２を駆動させることで、図示しない変速機構を介して駆動モータ１２からの出力が後輪１３へ伝達されるように構成されている。

また、車両前部にはＦＣスタック１４が設けられている。ＦＣスタック１４は、構成単位である単セルが複数積層されたスタック構造とされており、高電圧電源として機能する。そしてＦＣスタック１４を構成する各単セルは、後述する高圧容器ユニット１０から供給される水素ガスと、図示しないエアコンプレッサから供給される圧縮空気との電気化学反応により発電を行う。また、車両１１には図示しない蓄電池が設けられている。蓄電池は、放充電可能な電池であり、ニッケル水素二次電池やリチウム水素二次電池などが用いられている。そして、この蓄電池から駆動モータ１２へ電力を供給することで駆動モータ１２を駆動させたり、減速回生時に駆動モータ１２から回生電力を回収する。

高圧容器ユニット１０は、車室の床面を構成するフロアパネル１６の車両下方側に配置されている。また、図２に示されるように、高圧容器ユニット１０は、複数の容器本体部１８と、連結部材としての第１配管２０と、第２配管２１と、ケース２２と、導出管３２とを含んで構成されている。

図３に示されるように、容器本体部１８は、軸方向を長手方向として長尺の略円筒状に形成されており、複数の容器本体部１８が隣り合って配列されている。本実施形態では一例として、車両前後方向を軸方向として１１本の容器本体部１８が車両幅方向に等間隔で配置されている（図３では、説明の便宜上、車両左側の半分のみが図示されており、６本の容器本体部１８が図示されている。）。

また、１１本の容器本体部１８は、車両前方側の端部の位置が揃えられており、車両中央側の７本の容器本体部１８は軸方向に同じ長さに形成されている。一方、車両左側の２本の容器本体部１８と、車両右側の２本の容器本体部１８とは、他の容器本体部１８と比較して車両前後方向（軸方向）の長さが短く形成されている。このため、これら４本の容器本体部１８の後端部は、他の容器本体部１８の後端部よりも車両前方側に位置している。

図２に示されるように、容器本体部１８はそれぞれ、胴体部２４と、口金３０と、第１補強層２６と、第２補強層２８とを含んで構成されている。胴体部２４は、軸方向の両端部が開口された円筒状に形成されており、本実施形態では一例としてアルミニウム合金により構成されている。

胴体部２４の軸方向の両端部には口金３０が設けられている。口金３０は、車両前後方向を軸方向とし、胴体部２４の軸方向外方側に向かって凸となる略半円柱状に形成されている。そして、この口金３０によって胴体部２４の両端部が閉塞されている。なお、本実施形態では、車両前端側の口金３０と車両後端側の口金３０とが同様の構成とされている。また、口金３０の先端部から軸方向の外側へ接続部３０Ａが突設されており、この接続部３０Ａは開口部３０Ｂを備えている。そして、この開口部３０Ｂに後述する第１配管２０及び第２配管２１がそれぞれ接続される。

胴体部２４の外周面には、第１補強層２６が設けられている。第１補強層２６は、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）で形成されている。具体的には、第１補強層２６は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に含浸させたシート状の炭素繊維強化樹脂製を胴体部２４の外周面に巻き付けて加熱することで形成されている。ここで、図示はしないが、第１補強層２６の繊維方向は、胴体部２４の周方向とされている。

第１補強層２６の外周面には、第２補強層２８が設けられている。第２補強層２８は、炭素繊維強化樹脂によって形成されている。具体的には、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に含浸させたＣＦＲＰフィラメントを第１補強層２６及び口金３０の外周面に巻き付けて加熱することで第２補強層２８が形成されている。このため、図示はしないが、第２補強層２８の繊維方向は、胴体部２４の軸方向又は軸方向に対して所定の角度だけ傾いた方向とされている。

以上のように構成された容器本体部１８は、第１配管２０及び第２配管２１によって車両幅方向に連結されている。第１配管２０は、容器本体部１８の車両前方側に配置されて車両幅方向（容器本体部１８の配列方向）に延在された長尺の筒体であり、この第１配管２０には、口金３０の接続部３０Ａに取り付けられる取付部２０Ａが設けられている。取付部２０Ａは、容器本体部１８の位置に対応して複数設けられており、本実施形態では１１個の取付部２０Ａが設けられている。また、それぞれの取付部２０Ａには容器本体部１８側へ突設された雄ネジ部を備えており、この雄ネジ部に口金３０の開口部３０Ｂ（接続部３０Ａ）が捩じ込まれることで、第１配管２０に容器本体部１８が固定される。さらに、第１配管２０の内部には流路が形成されており、この流路によって複数の容器本体部１８の内部が相互に連通されている。また、第１配管２０には複数の前側取付片３６が設けられている。前側取付片３６の詳細については後述する。

ここで、第１配管２０の車両幅方向中間部分（容器本体部１８の配列方向の中間部分）には導出管３２が設けられている。導出管３２は、第１配管２０から車両前方側へ突出された筒体であり、本実施形態では第１配管２０における車両幅方向中央の取付部２０Ａに設けられている。そして、この導出管３２は、後述するケース２２の周壁部４６に形成された貫通孔４６Ａを通じて外部へ導出されており、導出管３２には第１配管２０の流路を開閉可能なバルブ３４が取り付けられる。

一方、容器本体部１８の車両後方側には、第２配管２１が配置されており、この第２配管２１によって容器本体部１８の後端部が車両幅方向に連結されている。第２配管２１は、第１配管２０と同様に複数（本実施形態では１１個）の取付部２１Ａを備えており、これらの取付部２１Ａは、口金３０の接続部３０Ａが挿通される挿通孔を備えている。そして、図３に示されるように、接続部３０Ａを取付部２１Ａに挿通させた状態で、軸方向の外側から接続部３０Ａの開口部３０Ｂ（図２参照）へボルト２３を捩じ込むことで第２配管２１が容器本体部１８に固定される。また、第２配管２１の内部には流路が形成されており、この流路によって複数の容器本体部１８の内部が相互に連通されている。さらに、図２に示されるように、第２配管２１には、保持機構６１を構成する複数の後側取付片３８が設けられている。後側取付片３８の詳細については後述する。

ここで、容器本体部１８及び第１配管２０は、ケース２２に収納されている。ケース２２は、平面視で略矩形の箱状に形成されており、ケース本体４０と蓋部材４２とを含んで構成されている。

ケース本体４０は、上側が開口された箱体であり、底壁部４４と周壁部４６とを含んで構成されている。底壁部４４は、アルミニウム合金などによって形成されており、平面視で角が丸められた略矩形とされている。また、底壁部４４の外周部には間隔をあけて取付孔４４Ａが形成されており、ボルトなどの締結部材によって底壁部４４をロッカなどの骨格部材に締結できるように構成されている。

周壁部４６は、底壁部４４上に立設されており、アルミニウム合金の押出成形品によって形成されたものであり、平面視で矩形枠状をなしている。また、周壁部４６の外形は、複数の容器本体部１８の周囲を囲む大きさに形成されており、本実施形態では、１１本の容器本体部１８が収納可能な大きさとされている。

周壁部４６は、車両前方側で車両幅方向に延在された前壁４８と、車両後方側で車両幅方向に延在された後壁５０と、前壁４８及び後壁５０の両端部同士を車両前後方向に連結する右壁５２及び左壁５３とを含んで構成されている。また、前壁４８、後壁５０、右壁５２及び左壁５３はそれぞれ、閉断面構造とされている。以下、具体的に説明する。

図４に示されるように、前壁４８は、車両幅方向から見た断面形状が閉断面状に形成されている。具体的には、前壁４８は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部４４に立設された前後一対の前側縦壁４８Ａと、前側縦壁４８Ａの上端部同士を前後に連結する前側上壁４８Ｂと、前側縦壁４８Ａの上下方向中間部分同士を前後に連結する前側中間壁４８Ｃとを含んで構成されている。

また、図２に示されるように、前壁４８の車両幅方向中央部分には、前壁４８を車両前後方向に貫通する貫通孔４６Ａが形成されている。そして、図３に示されるように、この貫通孔４６Ａを通じて第１配管２０に設けられた導出管３２がケース２２の外部へ導出されている。また、導出管３２には第１配管２０の流路を開閉可能なバルブ３４が取り付けられている。これにより流路内を流れる流体の量をコントロール可能とされている。また、バルブ３４には、図示しない配管の一端部が接続され、この配管の他端部が燃料電池スタック等に接続される。

図５に示されるように、後壁５０は、前壁４８と同様に車両幅方向から見た断面形状が閉断面状に形成されている。すなわち、後壁５０は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部４４に立設された前後一対の後側縦壁５０Ａと、後側縦壁５０Ａの上端部同士を前後に連結する後側上壁５０Ｂと、後側縦壁５０Ａの上下方向中間部分同士を前後に連結する後側中間壁５０Ｃとを含んで構成されている。

図２に示されるように、右壁５２及び左壁５３は、車両前後方向から見た断面形状が前壁４８及び後壁５０と同様の閉断面状に形成されている。右壁５２は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部４４に立設された左右一対の右側縦壁５２Ａと、右側縦壁５２Ａの上端部同士を前後に連結する右側上壁５２Ｂと、右側縦壁５２Ａの上下方向中間部分同士を前後に連結する右側中間壁５２Ｃとを含んで構成されている。一方、左壁５３は、車両前後方向に間隔をあけて底壁部４４に立設された左右一対の左側縦壁５３Ａと、左側縦壁５３Ａの上端部同士を前後に連結する左側上壁５３Ｂと、左側縦壁５３Ａの上下方向中間部分同士を前後に連結する左側中間壁５３Ｃとを含んで構成されている。以上のように、周壁部４６は、閉断面構造のフレーム部材で形成されている。

図３に示されるように、周壁部４６の後端部における車両幅方向両側は、平面視で車両前方側へ凹んだ凹部５１となっている（図３では車両左側の凹部５１のみが図示されている。）。このため、ケース２２の内部の車両前後方向に沿った長さは、車両幅方向中央部よりも車両幅方向両端部の方が短くなっている。これにより、上述したように車両幅方向両側に収納された容器本体部１８は、他の容器本体部１８よりも車両前後方向（軸方向）の長さが短い容器となっている。

図２に示されるように、蓋部材４２は、アルミニウム合金などによって平板状に形成されており周壁部４６と対応する形状とされている。このため、蓋部材４２の後端部における車両幅方向両端部には、周壁部４６に対応して平面視で車両前方側へ凹んだ凹部４２Ａが形成されている。また、図４及び図５に示されるように、蓋部材４２の外周端部には段差４２Ｂが形成されており、この段差４２Ｂよりも外周側の部分が周壁部４６の上面に重ね合わされてボルトなどの締結部材によって締結される。このようにして、ケース本体４０の上側の開口が蓋部材４２によって閉塞される。なお、蓋部材４２と容器本体部１８との間には隙間が設けられており、蓋部材４２と容器本体部１８との接触による異音の発生などを抑制した構造となっている。

ここで、図２に示されるように、底壁部４４の車両前側には、固定部材としての第１取付ブラケット６０が設けられている。第１取付ブラケット６０は車両幅方向に間隔をあけて複数設けられており、本実施形態では３つの第１取付ブラケット６０が設けられている。また、第１取付ブラケット６０は、隣り合う容器本体部１８の間に設けられている。

図４に示されるように、第１取付ブラケット６０は、底壁部４４及び前壁４８（周壁部４６）に接合されて第１配管２０を支持するブラケットである。また、第１取付ブラケット６０は、支持部６０Ａと、脚部６０Ｂと、前側延出部６０Ｃとを含んで構成されている。

支持部６０Ａは、平面視で略矩形に形成された平板状の部位であり、底壁部４４に対して車両上方に離間した位置に配置されている。また、支持部６０Ａの後端部及び車両幅方向両端部から底壁部４４側へ向かって３つの脚部６０Ｂが延出されている（図４では車両後方側へ延出された脚部６０Ｂと車両右側へ延出された脚部６０Ｂのみが図示されている。）。脚部６０Ｂはそれぞれ、支持部６０Ａから底壁部４４へ向かって斜め下方へ延出されており、脚部６０Ｂの下端部は、底壁部４４に沿って屈曲されて底壁部４４に接合されている。

前側延出部６０Ｃは、支持部６０Ａの前端部から周壁部４６へ向かって斜め上方側に延出されており、前側延出部６０Ｃの前端部は、周壁部４６に沿って上方側へ屈曲されて前壁４８（周壁部４６）に接合されている。

一方、第１配管２０には前側取付片３６が設けられている。前側取付片３６は、第１配管２０の隣り合う取付部２０Ａの間から下方側へ延出されており、この前側取付片３６の下端部には、車両後方側へ屈曲されたフランジ３６Ａが設けられている。そして、このフランジ３６Ａが第１取付ブラケット６０の支持部６０Ａに重ね合わされており、ボルト１００及びナット１０２によって締結されている。

図２に示されるように、底壁部４４の車両後側には、保持機構６１を構成する取付ブラケットとしての第２取付ブラケット６２が設けられている。第２取付ブラケット６２は、車両幅方向に間隔をあけて複数設けられており、本実施形態では３つの第２取付ブラケット６２が設けられている（図２では２つの第２取付ブラケット６２のみが図示されている。）。また、第２取付ブラケット６２は、第１取付ブラケット６０と車両幅方向に対応する位置（隣り合う容器本体部１８の間）に設けられている。そして、図５に示されるように、この第２取付ブラケット６２と第２配管２１に設けられた後側取付片３８とを含んで保持機構６１が構成されている。

第２取付ブラケット６２は、底壁部４４に接合されて第２配管２１を支持するブラケットである。また、第２取付ブラケット６２は、支持部６２Ａと、脚部６２Ｂとを含んで構成されている。

支持部６２Ａは、平面視で略矩形に形成された平板状の部位であり、底壁部４４に対して車両上方に離間した位置に配置されている。また、支持部６２Ａの中央部には、支持部６２Ａを厚み方向に貫通する第１取付孔６２Ｃが形成されている。

支持部６０Ａの前後及び左右の端部から底壁部４４側へ向かって４つの脚部６２Ｂが延出されている。脚部６２Ｂはそれぞれ、支持部６２Ａから底壁部４４へ向かって斜め下方へ延出されており、脚部６２Ｂの下端部は、底壁部４４に沿って屈曲されて底壁部４４に接合されている。

一方、第２配管２１の隣り合う取付部２１Ａの間から下方側へ後側取付片３８が延出されており、この後側取付片３８の下端部には、車両前方側へ屈曲されたフランジ３８Ａが設けられている。フランジ３８Ａは、隣り合う容器本体部１８の間を車両前後方向に延在されている。

ここで、フランジ３８Ａには第２取付孔３８Ｂが形成されており、この第２取付孔３８Ｂは、容器本体部１８の軸方向を長手方向とする長孔となっている。そして、この第２取付ブラケット６２の支持部６２Ａに形成された第１取付孔６２Ｃと、フランジ３８Ａの第２取付孔３８Ｂとにボルト１０４が挿通されている。そして、ボルト１０４が支持部６２Ａの下面側でナット１０６に捩じ込まれており、両者（支持部６２Ａ及びフランジ３８Ａ）が締結されている。なお、本実施形態では、ボルト１０４とナット１０６とが本発明の「締結部材」に相当する。

また、第２取付ブラケット６２と後側取付片３８との間には、保持機構６１を構成する樹脂カラー６３が設けられており、この樹脂カラー６３が支持部６２Ａ及びフランジ３８Ａに共締めされている。

樹脂カラー６３は、カラーアッパ６４とカラーロア６５とで構成されており、カラーアッパ６４は、ボルト１０４の軸方向に沿って延びるアッパ側筒状部６４Ａを備えている。アッパ側筒状部６４Ａの内径は、ボルト１０４の軸部よりもやや大径に形成されており、このアッパ側筒状部６４Ａにボルト１０４の軸部が挿通されている。また、アッパ側筒状部６４Ａの上端部から径方向外側へフランジ部６４Ｂが延出されている。そして、このフランジ部６４Ｂは、第２取付孔３８Ｂよりも大径に形成されており、第２取付孔３８Ｂから樹脂カラー６３が抜けないように構成されている（図６参照）。

カラーロア６５は、ボルト１０４の軸方向に沿って延びるロア側筒状部６５Ａを備えており、このロア側筒状部６５Ａにアッパ側筒状部６４Ａが挿通されている。また、ロア側筒状部６５Ａの上端部から径方向外側へ上フランジ部６５Ｂが延出されており、この上フランジ部６５Ｂがカラーアッパ６４のフランジ部６４Ｂと後側取付片３８のフランジ３８Ａとの間に挟み込まれている。さらに、また、ロア側筒状部６５Ａの下端部から径方向外側へ下フランジ部６５Ｃが延出されており、この下フランジ部６５Ｃが後側取付片３８のフランジ３８Ａと第２取付ブラケット６２の支持部６２Ａとの間に挟み込まれている。

以上のように、後側取付片３８のフランジ３８Ａがカラーロア６５の上フランジ部６５Ｂと下フランジ６５Ｃとで挟まれており、上フランジ部６５Ｂと下フランジ６５Ｃとの間隔は、フランジ３８Ａの厚みよりも僅かに大きく設計されている。このため、後側取付片３８は、第２取付ブラケット６２に対して容器本体部１８の軸方向に移動可能となっている。すなわち、本実施形態では、保持機構６１（後側取付片３８、第２取付ブラケット６２、樹脂カラー６３）によって、容器本体部１８の軸方向他端側がケース２２に対して軸方向に移動可能に保持されている。

ここで、図６（Ａ）に示されるように、後側取付片３８のフランジ３８Ａにおける第２取付孔３８Ｂ（長孔）の車両後方側の孔縁にボルト１０４が接触している状態から、容器本体部１８が軸方向に膨張した場合について考える。この場合、図４に示されるように、容器本体部１８の軸方向一端部は、前側取付片３６が第１取付ブラケット６０に固定されているため、移動不能となっている。これに対して、図５に示されるように、容器本体部１８の軸方向他端部は、上述したように後側取付片３８が軸方向に移動可能に保持されているため、図６（Ｂ）の矢印Ａ１で示すように、容器本体部１８の膨張に伴って後側取付片３８が軸方向他端側（車両後方側）へ移動する。このようにして、容器本体部１８の軸方向の膨張を許容する。また、容器本体部１８が軸方向に収縮した場合は逆に、図６（Ｂ）の状態から後側取付片３８が軸方向一端側（車両前方側）へ移動して図６（Ａ）の状態となり、容器本体部１８の軸方向の収縮を許容する。

なお、長孔である第２取付孔３８Ｂの軸方向の長さや、容器本体部１８が常温の場合における後側取付片３８の位置については、容器本体部１８の膨張及び収縮を考慮して設計される。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態の高圧容器ユニット１０は、図２に示されるように、複数配列された円筒状の容器本体部１８を備えている。また、容器本体部１８はそれぞれ、軸方向の一端部が配管２０によって連結されており、軸方向の他端部が配管２１によって連結されている。そして、この配管２０、２１によって容器本体部１８の内部が相互に連通されている。さらに、配管２０は導出管３２が設けられており、この導出管３２にバルブ３４が取り付けられている。これにより、複数の容器本体部１８をユニット化して１つの高圧容器として機能させることができ、容量を確保することができる。

また、本実施形態では、容器本体部１８の軸方向一端部は、第１配管２０を介してケース２２の底壁部４４に固定されており、容器本体部１８の軸方向他端側は、保持機構６１によってケース２２に対して軸方向に移動可能に保持されている。これにより、容器本体部１８が膨張又は収縮した場合は、容器本体部１８の軸方向他端側が移動し、バルブ３４が接続されている容器本体部１８の軸方向一端部はケース２２に対して移動しない。この結果、容器本体部１８の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブ３４への負荷を低減することができる。以上のように、本実施形態の高圧容器ユニット１０では、耐衝撃性能を確保しつつ、容器本体部１８の軸方向の膨張時又は収縮時にバルブ３４への負荷を低減することができる。

さらに、本実施形態のように、容器本体部１８の軸方向他端側を第２配管２１で連結し、この第２配管２１をケース２２に対して移動可能に保持させることで、容器本体部１８自体をそれぞれ個別に移動可能に保持する必要がない。すなわち、容器本体部１８の数を増やした場合でも保持機構６１が複雑にならずに済む。

さらにまた、本実施形態では、第２取付孔３８Ｂが長孔となっている。これにより、容器本体部１８が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ第２配管２１が後側取付片３８と共に軸方向他端側へ移動する。容器本体部１８が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ第２配管２１が後側取付片３８と共に軸方向一端側へ移動する。このようにして、簡易な構成で容器本体部１８の膨張又は収縮を許容することができる。

また、本実施形態では、隣り合う容器本体部１８の間に第２取付ブラケット６２及び後側取付片３８を設けられている。これにより、容器本体部１８よりも軸方向他端側に保持機構６１を設けるための専用のスペースを確保する必要がない。すなわち、ケース２２を大型化することなく容器本体部１８の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。

さらに、本実施形態では、容器本体部１８、第１配管２０及び第２配管２１が箱状のケース２２に収納されている。これにより、容器本体部１８、第１配管２０及び第２配管２１を保護することができ、耐衝撃性能を確保することができる。また、ケース２２の外部へ導出された導出管３２にバルブ３４が取り付けられているため、ケース２２の蓋部材４２を閉じた状態でもバルブ３４へのアクセスが可能となっている。すなわち、バルブ３４からチューブなどを取り外す際に蓋部材４２を開く必要がなく、バルブ３４がケース２２内に設けられた構造と比較してサービス性を向上させることができる。

さらにまた、本実施形態では、導出管３２が容器本体部１８の配列方向の中間部分に設けられているため、第１配管２０を通じて複数の容器本体部へ燃料を充填する際に、第１配管２０の中間部分に設けられた導出管３２を通って各容器本体部１８へ略均等に燃料が流れる。このため、各々の容器本体部１８へ充填される燃料の量が偏るのを抑制することができる。また、各容器本体部１８に充填された燃料を外部へ供給する際には、各容器本体部１８から同程度の量の燃料を供給することができる。ここで、容器本体部１８の内部の圧力が非常に高い場合、圧力変化に伴って温度が大きく変動するが、本実施形態では各容器本体部１８内の燃料の量が同程度に変化する。このため、容器本体部１８内の圧力変化に伴ってケース２２内で各容器本体部１８の温度がばらつくのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ケース本体４０と蓋部材４２とを含んでケース２２が構成されているため、異物などがケース本体４０の内部に入り込むのを抑制することができる。さらに、蓋部材４２によって、車両上方側からの衝撃に対しても容器本体部１８を保護することができる。さらにまた、ケース本体４０の周壁部４６が閉断面構造とされているため、周壁部４６を板状の部材で形成した構造と比較して、周壁部４６の変形を抑制することができる。この結果、ケース２２内の容器本体部１８へ入力される衝撃を低減することができる。すなわち、ケース２２内への異物の侵入を抑制し、さらにケース２２の耐衝撃性能を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る高圧容器ユニット７０について図７〜９を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構造については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

図７に示されるように、本実施形態の高圧容器ユニット７０は、１１本の容器本体部１８がケース２２に収納されている。ケース２２は、ケース本体４０と蓋部材４２とを含んで構成されており、ケース本体４０は、底壁部４４と周壁部４６とを含んで構成されている。また、底壁部４４には第１取付ブラケット６０が設けられているが、第２取付ブラケット６２が設けられていない点で第１実施形態と異なっている。さらに、周壁部４６には保持機構７１を構成する支持バンド７２が架け渡されている。

また、容器本体部１８の車両前方側には第１配管２０が配置されており、この第１配管２０によって１１本の容器本体部１８の軸方向一端部（車両前端部）が連結されている。容器本体部１８の車両後方側には、第２配管７４が配置されており、この第２配管７４によって１１本の容器本体部１８の軸方向他端部（車両後端部）が連結されている。なお、第２配管７４は、後側取付片３８を備えていない点を除いて第１実施形態の第２配管２１と同様の構成とされている。

ここで、本実施形態の保持機構７１は、容器本体部１８の配列方向（車両幅方向）に延在されてケース２２に架け渡された２つの支持バンド７２を含んで構成されており、支持バンド７２はそれぞれ、バンド本体７６と押さえ部７８とを含んでいる。

図８に示されるように、バンド本体７６は、容器本体部１８の軸方向から見て車両上方側が開放された扁平のハット状に形成されており、底壁部４４に沿って車両幅方向に延在された底部７６Ａを備えている。また、底部７６Ａの車両幅方向両端部からそれぞれ車両上方側へ腕部７６Ｂが延在されており、この腕部７６Ｂの上端部から車両幅方向外側へフランジ部７６Ｃが延出されている。そして、フランジ部７６Ｃがケース本体４０の周壁部４６の上面（右側上壁５２Ｂ、左側上壁５３Ｂ）に重ね合わされている。

押さえ部７８は、車両前後方向に延在された長尺状の板材であり、一方のフランジ部７６Ｃから他方のフランジ部７６Ｃまで掛け渡されている。そして、押さえ部７８の車両幅方向両端部は、フランジ部７６Ｃと共にボルト１０８及びナット１１０によって周壁部４６に締結されている。

ここで、図９に示されるように、容器本体部１８は、支持バンド７２に摺動可能に支持されている。具体的には、容器本体部１８は、底壁部４４から浮かせた状態でバンド本体７６の底部７６Ａに支持されており、この状態で容器本体部１８の軸方向他端側（車両後方側）が軸方向に摺動できるようになっている。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態の高圧容器ユニット７０では、容器本体部１８が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ容器本体部１８の軸方向他端部が軸方向他端側へ摺動する（矢印Ａ２参照）。また、容器本体部が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ容器本体部１８の軸方向他端部が軸方向一端側（矢印Ａ２とは反対側）へ摺動する。このようにして、容器本体部１８の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。その他の効果については、第１実施形態と同様である。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る高圧容器ユニット８０について図１０、１１を参照して説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構造については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

図１０に示されるように、本実施形態の高圧容器ユニット８０は、１１本の容器本体部１８がケース２２に収納されている。ケース２２は、ケース本体４０と蓋部材４２とを含んで構成されており、ケース本体４０は、底壁部４４と周壁部４６とを含んで構成されている。また、底壁部４４には第１取付ブラケット６０が設けられているが、第２取付ブラケット６２が設けられていない点で第１実施形態と異なる。また、周壁部４６における後壁５０（容器本体部１８の軸方向他端部と対向する周壁部４６）には、保持機構８１を構成する挿通孔５０Ｄが形成されている。

また、容器本体部１８の車両前方側には第１配管２０が配置されており、この第１配管２０によって１１本の容器本体部１８の軸方向一端部（車両前端部）が連結されている。容器本体部１８の車両後方側には、第２配管８２が配置されており、この第２配管８２によって１１本の容器本体部１８の軸方向他端部（車両後端部）が連結されている。

ここで、第２配管８２には、保持機構８１を構成する突出部８４が設けられている。以下、突出部８４及び後壁５０に形成された挿通孔５０Ｄについて説明する。

第２配管８２は、容器本体部１８と対向する位置に取付部８２Ａを備えており、これらの取付部２１Ａは、口金３０の接続部３０Ａが挿通される挿通孔を備えている。そして、突出部８４は、隣り合う取付部８２Ａの間から軸方向他端側（車両後方側）へ突出されている。

図１１に示されるように、突出部８４は、第２配管８２から突出されて後壁５０に形成された挿通孔５０Ｄに挿通された棒状部である。挿通孔５０Ｄは、後壁５０において突出部８４と対応する位置に形成されており、本実施形態では、後壁５０を構成する前後一対の後側縦壁５０Ａにそれぞれ形成されている。また、挿通孔５０Ｄの孔径は、突出部８４よりも僅かに大径に形成されているため、突出部８４が容器本体部１８の軸方向に移動可能となっている。そして、突出部８４は、この挿通孔５０Ｄに支持されている。すなわち、容器本体部１８の軸方向他端部は、第２配管８２を介して後壁５０に支持されている。

（作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態の高圧容器ユニット８０では、容器本体部１８が軸方向に膨張すると、膨張した分だけ容器本体部１８の軸方向他端部が軸方向他端側へ摺動する（矢印Ａ３参照）。すなわち、突出部８４の挿通長さが長くなる。また、容器本体部が軸方向に収縮すると、収縮した分だけ突出部８４が軸方向一端側（矢印Ａ３とは反対側）へ移動する。すなわち、突出部８４の挿通長さが短くなる。このようにして、容器本体部１８の軸方向の膨張又は収縮を許容することができる。その他の効果については、第１実施形態と同様である。

以上、第１実施形態〜第３実施形態に係る高圧容器ユニットについて説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記第１実施形態では、図５に示されるように、後側取付片３８のフランジ３８Ａに形成された第２取付孔３８Ｂを長孔としたが、これに限定されず、第２取付ブラケット６２の支持部６２Ａに形成された第１取付孔６２Ｃを長孔としてもよい。この場合、容器本体部１８の軸方向の膨張又は収縮に伴って、後側取付片３８が樹脂カラー６３と共に長孔に沿って軸方向に移動することで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、第１実施形態では、後側取付片３８のフランジ３８Ａと第２取付ブラケット６２の支持部６２Ａとの間に樹脂カラー６３を設けたが、これに限定されない。例えば、後側取付片３８の摺動時の摩擦抵抗が低い場合は、樹脂カラー６３を無くしてもよい。また、カラーアッパ６４を設けずにカラーロア６５のみで樹脂カラー６３を構成してもよい。

さらに、図２に示されるように、上記実施形態では、容器本体部１８をそれぞれ、胴体部２４と、第１補強層２６と、口金３０と第２補強層２８とを含んで構成したが、これに限定されない。例えば、容器本体部１８に第２補強層２８を設けず、ケース２２を補強して耐衝撃性能を確保する構造としてもよい。さらに、第１補強層２６や第２補強層２８の材質や繊維方向は、容器本体部１８に要求させる耐衝撃性能に応じて適宜変更してもよい。

さらにまた、上記実施形態では、ケース２２をケース本体４０と蓋部材４２とで構成したが、これに限定されない。例えば、蓋部材４２を設けずにケース本体４０のみでケース２２を構成してもよい。また、周壁部４６をフロアパネル１６に密着させることで、フロアパネル１６をケース本体４０の蓋部材として機能させた構造としてもよい。

さらにまた、容器本体部１８の配列の仕方やケース２２の形状については特に限定しない。例えば、上記実施形態では車両幅方向に一段で容器本体部１８を配列したが、これらの容器本体部１８の上に容器本体部１８を重ねて二段の構成としてもよい。

１０ 高圧容器ユニット
１８ 容器本体部
２０ 第１配管（連結部材）
２１ 第２配管（保持機構）
２２ ケース
３０Ｂ 開口部
３２ 導出管
３４ バルブ
３８ 後側取付片（取付片）
３８Ｂ 第２取付孔
４０ ケース本体
４２ 蓋部材
４４ 底壁部
４６ 周壁部
４６Ａ 貫通孔
５０Ｄ 挿通孔
６０ 第１取付ブラケット（固定部材）
６１ 保持機構
６２ 第２取付ブラケット（保持機構）
６２Ｃ 第１取付孔
６３ 樹脂カラー（保持機構）
７０ 高圧容器ユニット
７１ 保持機構
７２ 支持バンド
８０ 高圧容器ユニット
８１ 保持機構
８２ 第２配管
８４ 突出部
１０４ ボルト（締結部材）
１０６ ナット（締結部材）

Claims (7)

1. 箱状のケースと、
   前記ケース内に複数配列されると共に、軸方向一端部に開口部を備えた円筒状の容器本体部と、
   前記容器本体部の各々の前記開口部に接続されて複数の前記容器本体部を連結すると共に、前記容器本体部の内部を相互に連通させる流路を備えた連結部材と、
   前記ケースに形成された貫通孔を通じて前記連結部材から前記ケースの外部へ導出されると共に、前記流路を開閉可能なバルブが取り付けられる導出管と、
   前記連結部材を前記ケースに固定する固定部材と、
   前記容器本体部における前記軸方向一端部よりも軸方向他端側を前記ケースに対して軸方向に移動可能に保持する保持機構と、
   を有する高圧容器ユニット。
2. 前記連結部材は、複数の前記容器本体部の軸方向一端部を連結する第１配管であり、
   複数の前記容器本体部の軸方向他端部は、第２配管によって連結されており、
   前記保持機構は、前記第２配管を前記ケースに対して移動可能に保持している請求項１に記載の高圧容器ユニット。
3. 前記保持機構は、前記ケースに設けられ第１取付孔が形成された取付ブラケットと、前記第２配管に設けられ第２取付孔が形成された取付片と、前記取付ブラケットと前記取付片とを重ね合わせた状態で前記第１取付孔及び前記第２取付孔に挿通されて両者を締結する締結部材とを含んでおり、
   前記第１取付孔又は前記第２取付孔が前記容器本体部の軸方向を長手方向とする長孔とされている請求項２に記載の高圧容器ユニット。
4. 前記取付ブラケット及び前記取付片は、隣り合う前記容器本体部の間に設けられている請求項３に記載の高圧容器ユニット。
5. 前記保持機構は、前記容器本体部の配列方向に延在されて前記ケースに架け渡された支持バンドを含んでおり、
   前記容器本体部が前記支持バンドに摺動自在に支持されている請求項１に記載の高圧容器ユニット。
6. 前記保持機構は、前記ケースにおける前記容器本体部の軸方向他端部と対向する周壁部に形成された挿通孔と、前記第２配管から突出されて前記容器本体部の軸方向に移動可能に前記挿通孔に挿通された突出部とを含んでいる請求項２に記載の高圧容器ユニット。
7. 前記ケースは、底壁部と該底壁部上に立設されて複数の前記容器本体部の周囲を囲む枠状の周壁部とを備えたケース本体と、蓋部材とを含んで構成されている請求項１〜６の何れか１項に記載の高圧容器ユニット。