專利名稱：高壓容器的支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容器支撐結(jié)構(gòu)，尤其涉及這樣一種支撐結(jié)構(gòu)其用于支撐縱向兩端帶有頸部的高壓容器。
背景技術(shù)：
第2001-113962號(hào)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)文件中公開(kāi)了一種支撐結(jié)構(gòu)，用于將燃料筒安放到汽車地板上的一個(gè)凹陷中，在該凹陷中，通過(guò)綁帶來(lái)固定燃料筒的主體。
隨著燃料筒中的燃料量發(fā)生變化，燃料筒的內(nèi)部壓力就會(huì)發(fā)生改變，從而使燃料筒膨脹或收縮。具體來(lái)講，筒體的外徑會(huì)發(fā)生變化，使得綁帶變得松懈，導(dǎo)致的結(jié)果是對(duì)燃料筒的緊固失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于固定高壓容器的支撐結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種支撐結(jié)構(gòu)，其用于支撐縱向兩端設(shè)置有頸部的容器，該支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支撐部件，用于支撐容器的其中一個(gè)頸部；一第二支撐部件，用于支撐容器的另一個(gè)頸部，并在容器的縱向方向上彈性地頂壓著容器；以及一構(gòu)架，所述第一、第二支撐部件固定在該構(gòu)架上。


下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在附圖中圖1是一個(gè)軸測(cè)圖，表示了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的、用于高壓容器的支撐結(jié)構(gòu)；圖2中的側(cè)視圖表示了車體的后部，在該后車體中設(shè)置了圖1所示的支撐結(jié)構(gòu)；
圖3是車體后部的俯視圖，該后車體中設(shè)置有圖1所示的支撐結(jié)構(gòu)；圖4是圖1所示支撐結(jié)構(gòu)的軸測(cè)圖，在圖中，高壓容器已被拆去；圖5是一個(gè)局部剖開(kāi)的解釋性視圖，該視圖是從車體的后側(cè)進(jìn)行觀察而得到的，表示了一個(gè)高壓容器的頸部，該高壓容器被固定到圖1所示支撐結(jié)構(gòu)的一個(gè)支撐部件上；圖6是一個(gè)放大后的側(cè)視圖，表示了位于圖1所示支撐結(jié)構(gòu)中的高壓容器的管線連接部分；以及圖7中的軸測(cè)圖表示了用于支撐高壓容器頸部的支撐部件的另一種
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行解釋，在附圖中，同樣的部件將用相同的字符指代。需要指出的是圖1到圖3中的箭頭Fr指示車體的前方。
如圖1所示，兩高壓容器1被布置成相互平行，它們由設(shè)置在一方形構(gòu)架3上的一對(duì)支撐部件5、7支撐著，然后再如圖2所示那樣被儲(chǔ)裝到一汽車車體9中后排座11后方的后備廂20中。如圖2和圖3所示，構(gòu)架3通過(guò)螺栓和螺帽15被固定到后備廂20中的地板13上。支撐部件5、7則通過(guò)螺栓以及分別對(duì)應(yīng)的螺帽17、19固定到構(gòu)架3上。
如圖4所示，第一支撐部件5包括一凸緣21，其作為一基礎(chǔ)部分而被螺栓和螺帽17固定到構(gòu)架3上；一支撐板23，在車輛的橫向方向(X)上，該支撐板矗立在凸緣21的外側(cè)，并在支撐板23的前側(cè)和后側(cè)制有延伸向第二支撐部件7的肋板25、27，沿車輛的縱向方向，在支撐板23的中央部位處制有一中央肋板29，其延伸向第二支撐部件7。所述的凸緣21、支撐板23以及肋板25、27和29例如是通過(guò)鑄造工藝而整體成型的，從而形成一個(gè)剛性體。
在垂直于高壓容器1縱向的方向上，支撐板23上形成了向上開(kāi)口的U形接納部分31、33，中央肋板29間置在這兩個(gè)接納部分之間，在接納部分31和33的底部分別制有圓弧形的邊沿31a和33a，以便于與下文將要描述的、高壓容器1的第一頸部47的形狀相適配。從底部邊沿31a和33a分別延續(xù)地制出側(cè)邊沿31b和33b，用于對(duì)所述的頸部進(jìn)行引導(dǎo)。在兩相對(duì)側(cè)邊沿31b或33b之間的兩個(gè)空間在向上的方向上擴(kuò)展開(kāi)(或者可以說(shuō)隨著距離底部邊沿31a、33a的距離越遠(yuǎn)，該空間變得越大)，從而擴(kuò)寬了側(cè)邊沿31b和33b的開(kāi)口，使它們的開(kāi)口寬度大于底部邊沿31a和33b的寬度。從側(cè)邊沿31b和33b的上端部分別延續(xù)出上邊沿31c和33c。兩相對(duì)的上邊沿31c或33c之間的空間在向上的方向上進(jìn)一步地?cái)U(kuò)寬。
如圖4所示，第二支撐部件7包括一作為基礎(chǔ)部分的凸緣35，其通過(guò)螺栓和螺帽19被固定到構(gòu)架3上，在車輛橫向方向的外側(cè)，從凸緣35向上豎立地形成支撐板37，凸緣35和支撐板37例如通過(guò)壓制成型工藝而被制為一體，從而構(gòu)成一彈性體。
支撐板37上制有一條狹縫39，其在車輛縱向方向上位于支撐板的中央部位，且從上端延伸向靠近凸緣35的位置處。
在垂直于高壓容器1縱向的方向上，支撐板37上制有向上開(kāi)口的U型接納部分41和43，狹縫39被設(shè)置在兩接納部分之間。接納部分41、43的底部邊沿41a和43a被制成圓弧形，從而可與下文將要描述的、高壓容器1第二頸部49的形狀相適配。用于對(duì)該第二頸部進(jìn)行引導(dǎo)的側(cè)邊沿41b和43b被制成與底部邊沿41b、43b是連續(xù)的，在兩相對(duì)側(cè)邊沿41b或43b之間的兩個(gè)空間在向上的方向上擴(kuò)張開(kāi)(也可以說(shuō)隨著距離底部邊沿41a、43a的距離越遠(yuǎn)，該空間變得越大)，從而擴(kuò)寬了側(cè)邊沿41b和43b的開(kāi)口，使它們的開(kāi)口寬度大于底部邊沿41a和43b的開(kāi)口寬度。從側(cè)邊沿41b和43b的上端部分別延續(xù)出上邊沿41c和43c。兩相對(duì)的上邊沿41c或43c之間的空間在向上的方向上進(jìn)一步地?cái)U(kuò)寬。
兩高壓容器1中的每一個(gè)容器都具有第一頸部47和第二頸部49，它們分別位于燃料筒主體部分45的縱向兩端附近。在第一、第二頸部47、49的端部處分別制有陽(yáng)螺紋51、53。主體部分45以這樣的方式安放在支撐部件5、7之間兩第一頸部47分別被插入到支撐部件5上的接納部分31和33中，兩第二頸部49則分別被插入到支撐部件5上的接納部分41和43中。如圖5所示，在上述的狀態(tài)中，兩螺帽55、57分別被旋緊到陽(yáng)螺紋51和53上，由此將高壓容器1固定到了兩支撐部件5、7上。作為彈性體的支撐部件7將始終對(duì)頸部49的底部一側(cè)施加頂壓作用(將其頂向主體部分45或第一支撐部件5)。
在第一頸部47上陽(yáng)螺紋51的端部處，高壓容器1包括一管線連接部分59(見(jiàn)圖3)。在該實(shí)施例中，高壓容器1被設(shè)計(jì)成用于儲(chǔ)存氫氣，從而向安裝在車體9上的燃料電池(圖中未示出)輸送氫氣。如圖6所示，管線連接部分59上連接了一條用于向燃料電池輸送氫氣的氫氣輸送管61、一條用于將氫氣從外界充注到高壓容器1中的氫氣充注管63、以及一條用于在緊急情況下將氫氣排放到大氣中的排放管65，其中的緊急情況例如是高壓容器1內(nèi)部壓力過(guò)高的情形。在圖5中，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，未表示出這些管線61、63、65。
下面，將對(duì)上述高壓容器支撐結(jié)構(gòu)的工作過(guò)程進(jìn)行描述。
分別被支撐部件5、7支撐著的是高壓容器1兩端的第一頸部47和第二頸部49。因而，主體部分45外徑隨著高壓容器1內(nèi)部壓力的變化而產(chǎn)生的變化并不會(huì)影響到支撐部件5、7的緊固效果，從而能穩(wěn)固地固定著高壓容器。
高壓容器1由于內(nèi)壓變化而產(chǎn)生的縱向尺寸變化、或者各個(gè)成品在縱向尺寸上的偏差可被由彈性體制成的支撐部件7所吸收，支撐著第二頸部49的支撐部件始終頂壓向燃料筒的底部一側(cè)(即頂壓向主體部分45或第一支撐部件)。因而，高壓容器1能被穩(wěn)固地固定著。這樣就能避免由于要設(shè)置專用的彈性部件而使成本提高，其中的彈性部件例如為橡膠，設(shè)置該彈性部件是為了能吸收上述的縱向尺寸變化、以及各燃料筒成品之間的尺寸差異，本發(fā)明的設(shè)計(jì)還消除了支撐部件7的性能隨時(shí)間惡化的可能性，從而可提高可靠性。
由于支撐部件7是用板件制成的，所以其在垂直于高壓容器1縱向的方向上具有很高的剛性，從而肯定能支撐住很大的高壓容器1荷重，同時(shí)還能柔性地應(yīng)對(duì)高壓容器1縱向尺寸的變化。在接納部分41和47之間，支撐部件7上設(shè)置有一條狹縫39，從而使支撐部件7上用于支撐兩高壓容器1的兩個(gè)部分77、79能相互獨(dú)立地應(yīng)對(duì)各個(gè)高壓容器1的產(chǎn)品尺寸偏差以及縱向尺寸改變。
另外，支撐部件5、7上用于插入第一、第二頸部47和49的接納部分31、33以及41、43被制成這樣的結(jié)構(gòu)它們側(cè)邊沿31b和33b、以及41b和43b的上部入口寬度大于底部邊沿31a和33a、以及41a和43a的口寬。因而，其頸部為各種尺寸的高壓容器1都可被固定到支撐部件5、7上。在構(gòu)架3被固定到車體9的地板13上之后，高壓容器1可從車體的后側(cè)裝入。尤其對(duì)于后備廂20等的狹小空間，這樣的裝入方式尤其有利。
由于高壓容器1上帶有管線連接部分59的第一頸部47被由剛性體制成的支撐部件5支撐著，所以即使高壓容器1的縱向尺寸發(fā)生了改變，管線連接部分59也不會(huì)產(chǎn)生移位，由此可固定各條連接管(即氫氣輸送管61、氫氣充注管63以及排放管65。
圖7中的軸測(cè)圖表示了支撐部件70的另一種實(shí)施方式，該支撐部件用于支撐高壓容器1的第二頸部49。如同對(duì)于上述支撐部件7的情況，該支撐部件70也包括一凸緣71，其作為一基礎(chǔ)部分而被螺栓和螺帽19固定到構(gòu)架3上；一支撐板73，在車輛的橫向方向上，該支撐板矗立在凸緣71的外側(cè)。凸緣71和支撐板73例如是通過(guò)壓制成型工藝而制成一體的，從而形成一個(gè)彈性體。
所述支撐板73在其中央部分沿車體的縱向方向配有一條從一上端部到靠近所述凸緣71的狹縫75。
在垂直于高壓容器1縱向的方向上，支撐板73上制有向上開(kāi)口的U型接納部分77和79，狹縫75被設(shè)置在兩接納部分之間。接納部分77、79的底部邊沿77a和79a被制成圓弧形，從而可與下文將要描述的、高壓容器1第二頸部49的形狀相適配。用于對(duì)該第二頸部進(jìn)行引導(dǎo)的側(cè)邊沿77b和79b被制成與底部邊沿77b、79b是連續(xù)的，在兩相對(duì)側(cè)邊沿77b或79b之間的兩個(gè)空間是向上擴(kuò)張開(kāi)的(也可以說(shuō)隨著距離底部邊沿77a、79a的距離越遠(yuǎn)，該空間變得越大)，從而擴(kuò)寬了側(cè)邊沿77b和79b的開(kāi)口，使它們的開(kāi)口寬度大于底部邊沿77a和79b的開(kāi)口寬度。從側(cè)邊沿77b和79b的上端部分別延續(xù)出上邊沿77c和79c。兩相對(duì)的上邊沿77c或79c之間的空間在向上的方向上進(jìn)一步地?cái)U(kuò)寬。
在該實(shí)施例中，沿車輛的縱向方向，在凸緣71與兩接納部分77、79之間制有一彎曲部分73a，該彎曲部分的長(zhǎng)度橫貫支撐板73的全寬，并在車輛的橫向方向上向外突出(即突出向背離高壓容器1主體部分45的一側(cè))。支撐板70在設(shè)置有該彎曲部分73a的情況下，無(wú)須減薄板件的厚度，就可以具有更大的柔性，從而可應(yīng)對(duì)高壓容器1縱向尺寸的改變、或者各個(gè)產(chǎn)品之間的尺寸差異，同時(shí)還能保持在與高壓容器1縱向相垂直的方向上的高剛度。
本發(fā)明所涉及的技術(shù)主題包含在2001年10月30日提交的第2001-332721號(hào)日本專利申請(qǐng)中，此專利申請(qǐng)所公開(kāi)的內(nèi)容被明確地結(jié)合到本文中，并在總體上作為參考資料。
在不悖離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想和實(shí)質(zhì)特征的前提下，可按照其它的方式來(lái)實(shí)踐或?qū)嵤┍景l(fā)明。例如，也可以不用螺栓、螺帽等緊固件來(lái)將支撐部件5、7固定到構(gòu)架3上，而是采用焊接的方法。另外，高壓容器1中也可灌注其它的高壓燃料，而并非氫氣。
因而，本文所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅是示例性的，而并非限定性的。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求書來(lái)限定，本發(fā)明將涵蓋權(quán)利要求含義范圍內(nèi)的所有變型形式。
如上所述，按照本發(fā)明的高壓容器支撐結(jié)構(gòu)，由于高壓容器兩端的頸部被支撐部件支撐著，所以高壓容器外徑的變化將不會(huì)影響其在支撐部件上的固定。高壓容器由于內(nèi)壓變化而產(chǎn)生的縱向尺寸變化、或各個(gè)成品在縱向尺寸上的偏差可被支撐著高壓容器其中一個(gè)頸部的支撐部件的彈性變形所吸收。這將解決了由于要設(shè)置橡膠等彈性部件作為變形吸收部件而使成本提高的問(wèn)題，還消除了支撐結(jié)構(gòu)中支撐部件的性能隨時(shí)間惡化的可能性，從而可提高可靠性。因而，本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)適于作為高壓容器的支撐結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種支撐結(jié)構(gòu)，其用于支撐縱向兩端設(shè)置有頸部的容器，該支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支撐部件，用于支撐容器的其中一個(gè)頸部；一第二支撐部件，用于支撐容器的另一個(gè)頸部，并在容器的縱向方向上彈性地頂壓著容器；以及一構(gòu)架，所述第一、第二支撐部件固定在該構(gòu)架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第一支撐部件支撐著容器某一側(cè)的頸部，容器的這一側(cè)連接著管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第二支撐部件是由板材制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第二支撐部件始終將容器頂壓向第一支撐部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第二支撐部件支撐著多個(gè)平行布置的容器，并在各個(gè)容器的接納部分之間制有一狹縫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第一支撐部件和第二支撐部件具有U形的接納部分，其入口處的寬度大于其底部的寬度，容器的頸部沿垂直于其自身縱向的方向插入到U形的接納部分中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于第二支撐部件包括一基礎(chǔ)部分，其被固定到構(gòu)架上；并包括一接納部分，用于容納容器的頸部；以及一彎曲部分，其位于基礎(chǔ)部分和接納部分之間。
8.一種用于支撐某種容器的方法，此種容器的縱向兩端上設(shè)置有頸部，該方法包括步驟通過(guò)一剛性體將容器的其中一個(gè)頸部支撐到一構(gòu)架上，所述剛性體被固定到所述構(gòu)架上；以及通過(guò)一彈性體將容器的另一頸部支撐到構(gòu)架上，并在縱向上對(duì)容器進(jìn)行頂壓，所述彈性體被固定到所述構(gòu)架上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支撐方法，其特征在于管線被連接到由剛性體支撐的那一頸部上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述彈性體是由板材制成的，并始終將容器頂壓向被剛性體支撐著的那一頸部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于所述彈性體包括一基礎(chǔ)部分，其被固定到構(gòu)架上；并包括一接納部分，用于容納容器的頸部；以及一彎曲部分，其位于基礎(chǔ)部分和接納部分之間。
12.一種用于支撐多個(gè)平行布置容器的方法，每個(gè)容器的縱向兩端上都設(shè)置有頸部，該方法包括步驟利用一剛性體支撐各個(gè)容器的其中一個(gè)頸部；以及利用一用板材制成的彈性體支撐各個(gè)容器的另一頸部，彈性體包括用于接納容器頸部的接納部分、以及制在各個(gè)接納部分之間的狹縫，彈性體始終將容器頂壓向被剛性體支撐著的那一頸部。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種支撐結(jié)構(gòu)，其用于支撐縱向兩端設(shè)置有頸部(47、49)的容器(1)，該支撐結(jié)構(gòu)包括一第一支撐部件(5)，用于支撐容器(1)的其中一個(gè)頸部(47、49)；一第二支撐部件(7)，用于支撐容器的另一個(gè)頸部(47、49)，并在容器(1)的縱向方向上彈性地頂壓著容器(1)；以及一構(gòu)架(3)，所述第一、第二支撐部件(5、7)固定在該構(gòu)架(3)上。
文檔編號(hào)F17C13/08GK1488056SQ02804061
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2002年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者橫手正繼 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社