JP6809412B2 - 高圧容器の接続構造、これを利用したタンクモジュール、及びタンクモジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
第1の実施形態に係る高圧容器の接続構造14について図1〜図3を用いて説明する。
(基本構成)
図1(A)、(B)及び(C)に示されるように、本実施形態に係る高圧容器の接続構造14が適用されたタンクモジュール10は、複数の高圧容器12を接続することで構成されている。具体的に高圧容器12は、第1高圧容器12Aと、第1高圧容器12Aよりも軸方向の長さが短い第2高圧容器12Bと、を含んでいる。そして、タンクモジュール10は、車幅方向内側に9本並列に配置された第1高圧容器12Aと、第1高圧容器12Aの車幅方向外側にそれぞれ配置される第2高圧容器12Bと、により構成されている。このタンクモジュール10は、一例として、燃料電池車両のフロアパネル(図示せず)の車両下方側に配置されている。
本実施形態のタンクモジュール10は、大別して2つの工程を経て製造される。
第1の工程は、胴体部20の軸方向両端の開口22それぞれに口金30を接続する工程、すなわち高圧容器12を形成する工程である。具体的には、軸方向両端の開口22それぞれに対して、口金30の挿入部32が挿入される。ここで、挿入部32の挿入時は、突出部42Dの軸方向外側の面と、突起保持部40の軸方向内側の端面とは離間している。したがって、突出部42Dの軸方向外側の面と、突起保持部40の軸方向内側の端面とが当接されている場合(図2参照)と比べて、突起保持部40は径方向内側に位置している。そのため、挿入部32は、その外径が開口22の内径よりも小さくなるため胴体部20に対して挿入することができる。そして、突起保持部40の軸方向外側に設けられたフランジ40Aがシート状のCFRP(炭素繊維強化樹脂)の補強層26の端面と当接することで、胴体部20内部へのそれ以上の移動が制限される。一方、図2に示されるように、挿入部32が挿入される胴体部20の軸方向外側には、ライナ24が設けられておらず、挿入部32の突起保持部40は、補強層26と対向する。
以下、第1の実施形態の変形例を示す。各変形例は口金30の接続方法が異なる以外、基本構成は同じである。以下の各変形例においては、第1の実施形態との相違点について説明する。また、第1の実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。
図4に第1の実施形態の変形例1を示す。図4に示されるように、変形例1の高圧容器の接続構造14Aが適用されたタンクモジュール10Aは、高圧容器12の軸方向一方のみに口金30が設けられている。変形例1の高圧容器12では、車両後方側の開口22に対して口金30が接続されており、車両前方側の開口22には、蓋部材70により塞がれている。蓋部材70は特に図示しないが、開口22を塞ぐ蓋を備えており、胴体部20に挿入される部分は、連通路46のない挿入部32と同じ構造を有する。なお、その他の構造については第1の実施形態と同じである。
図5に第1の実施形態の変形例2を示す。図5に示されるように、変形例2の高圧容器の接続構造14Bが適用されたタンクモジュール10Bは、並列に配置された高圧容器12を直列に接続したものである。変形例2のタンクモジュール10Bは、車幅方向内側に8本並列に配置された第1高圧容器12Aと、第1高圧容器12Aの車幅方向外側にそれぞれ配置される第2高圧容器12Bと、により構成されている。ここで、変形例2では、口金30が3つ以上連続で接続されることはない。具体的には、車幅方向外側から1番目と2番目の高圧容器12は、車両後方側の口金30同士が接続されている。また、車幅方向外側から2番目と3番目の高圧容器12は、車両前方側の口金30同士が接続されている。また、車幅方向外側から3番目と4番目の高圧容器12は、車両後方側の口金30同士が接続されている。また、車幅方向外側から4番目と5番目の高圧容器12は、車両前方側の口金30同士が接続されている。そして、車幅方向中央(車幅方向両端からそれぞれ5番目)の高圧容器12は、車両後方側の口金30同士が接続されている。
図6に第1の実施形態の変形例3を示す。図6に示されるように、変形例3の高圧容器の接続構造14Cが適用されたタンクモジュール10Cは、並列に配置された高圧容器12が軸方向両端において接続されている。変形例3のタンクモジュール10Cでは、軸方向の長さが車幅方向外側から車幅方向内側に向かうにつれて長くなる複数の高圧容器12(第1高圧容器12C、第2高圧容器12D、第3高圧容器12E、第4高圧容器12F、第5高圧容器12G及び第6高圧容器12H)により形成されている。すなわち、車幅方向中央の第1高圧容器12Cは隣接する第2高圧容器12Dよりも長く、第2高圧容器12Dは隣接する第3高圧容器12Eよりも長く、第3高圧容器12Eは隣接する第4高圧容器12Fよりも長い。また、第4高圧容器12Fは隣接する第5高圧容器12Gよりも長く、第5高圧容器12Gは隣接する車幅方向外側の第6高圧容器12Hよりも長い。そして、変形例3では隣接する高圧容器12同士の差が一定になるように形成されている。すなわち、図6に示されるように、複数の高圧容器12は車両後方側の位置を揃えた状態において、車両前方側は車幅方向内側から車幅方向外側に向かうにつれ車両後方に傾斜する方向(傾斜方向T1、T2参照)に並んでいる。
以上、本実施形態の特徴点及び効果をまとめると以下のとおりである。
第2の実施形態に係る高圧容器の接続構造14Dについて図7を用いて説明する。第2の実施形態の高圧容器の接続構造14Dが適用されたタンクモジュール10Dは、第1の実施形態と接続部34の端部の形状が異なる。以下、第1の実施形態との相違点について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成には同じ符号を付している。
なお、上述した各実施形態では、突起保持部40の鋸歯部40Cは、軸方向外側の面が軸方向と直交し、軸方向内側の面が軸方向内側へ向かうにつれて径方向内側へと向かうように傾斜しているが(図2及び図3参照)、これに限らない。例えば、軸方向外側の面は直交させずに、軸方向外側へ向かうにつれて径方向内側へと向かうように傾斜させた形状としてもよい。また、鋸歯部40Cに限らず、別の形状の突起部が突起保持部40に形成されていてもよい。
10A タンクモジュール
10B タンクモジュール
10C タンクモジュール
10D タンクモジュール
12 高圧容器
14 高圧容器の接続構造
14A 高圧容器の接続構造
14B 高圧容器の接続構造
14C 高圧容器の接続構造
14D 高圧容器の接続構造
20 胴体部
30 口金
34 接続部
36A 当接部
36B 第1のテーパ面
38B 第2のテーパ面
46 連通路
48 貫通路
50 雄ねじ部
52 ナット
54 雌ねじ部
56 Oリング(シール部材)
68 口金
68A 接続部
Claims (6)
- 筒状に形成される胴体部において軸方向の少なくとも一端に口金が接続された高圧容器を複数備え、
前記口金は、
前記軸方向において前記胴体部の外側に設けられ、前記軸方向と交わる交差方向において、隣接する前記口金と接続可能な接続部と、
前記接続部を前記交差方向に貫通する貫通路と、
前記貫通路と前記胴体部の内部とを接続する連通路と、を有し、
前記接続部は、
一方の前記貫通路の外壁部に形成された雄ねじ部と、
他方の前記貫通路の外壁部に回転可能に係止され、前記雄ねじ部と螺合可能な雌ねじ部が形成されたナットと、
を有する高圧容器の接続構造。 - 前記高圧容器は、前記胴体部の両端に前記口金が接続されている請求項1に記載の高圧容器の接続構造。
- 前記接続部は、
一方の端面において、前記貫通路を囲むシール部材が設けられ、
他方の端面において、前記貫通路を囲み、かつ前記シール部材が当接する当接部を有する請求項1又は2に記載の高圧容器の接続構造。 - 前記接続部は、
一方の前記貫通路の周りに形成された第1のテーパ面と、
他方の前記貫通路の周りに形成され、かつ前記第1のテーパ面に当接する第2のテーパ面と、
を有する請求項1又は2に記載の高圧容器の接続構造。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の高圧容器の接続構造を利用したタンクモジュールであって、
並列に配置された前記高圧容器の各前記口金が連続して接続されているタンクモジュール。 - 前記胴体部に前記口金を接続する工程と、
並列に配置された前記高圧容器の前記口金同士を接続する工程と、
を有する請求項5に記載のタンクモジュールの製造方法。
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