JP7342800B2

JP7342800B2 - タンク保持装置

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Publication number: JP7342800B2
Application number: JP2020100727A
Authority: JP
Inventors: 学藤井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2023-09-12
Anticipated expiration: 2040-06-10
Also published as: KR20210153521A; US20210388948A1; DE102021110058A1; CN113775927B; JP2021195964A; KR102499679B1; CN113775927A

Description

本開示は、タンクを車両などの設備に固定するための保持装置に関する。

タンクを車両等の設備に固定するためにタンクを保持する手段として、特許文献１乃至特許文献３には、タンクの外周の一方側に立体断面の剛性フレーム（支持部材）を置き、これにタンクを添わせ、他方側に略平板（低剛性）の金属バンドを配置してその一端を剛性フレームに固定するとともに、他端をコイルスプリングで押さえ、張力を与えてタンクを保持することが開示されている。

特開２０１６－０７０４６７号公報特開２０１９－０７４１８９号公報特開２０１６－０７０４６８号公報

従来の技術では、上記のように金属バンドに張力を与えるため、タンクに隣接した部位にコイルスプリングを配置する必要があり、そのために占有空間（占有スペース）を要する。コイルスプリングはタンクごとに必要であるため、複数のタンクを並べて設備に搭載する際にはコイルスプリングが占有する部分を確保することを想定してタンク相互間距離を取る必要があり、搭載するタンクが多いとそのために要するスペースが顕著になる。
また、タンク径の個体差、充填による膨張等でタンクと剛性フレームとの接点が上昇し、このためタンク周上端がタンク直径の拡大量を上回る位置上昇となることがあり、これを予め勘案してスペースを確保しておく必要があることから、スペースの無駄を生じることもある。

本開示は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、必要とされる空間（スペース）を抑制することを可能とするタンク保持装置を提供することを主目的とする。

本願は、タンクを保持するタンク保持装置であって、タンクの外周に沿って配置される帯状のバンドを有し、バンドには、突出してタンク表面を押圧し、弾性変形する押圧要素が複数設けられている、タンク保持装置を開示する。

バンドが２つ設けられてもよく、該２つのバンドによりタンクの外周を挟み、２つのバンドの端部同士が連結されるように構成することができる。

バンドの端部に補強板を配置してもよく、補強板にはバンドの長さ方向に延びる長孔を設けることができる。

押圧要素はその両端がバンドに連結している板状であってもよい。

押圧要素はその一端が自由端であってもよい。

押圧部はカバーにより被覆されてもよい。

本開示によれば、少なくとも従来のようにコイルスプリングを配置する必要がなく、占有スペースを減らすことができる。

図１はタンク保持装置１０が配置されたタンク１を平面視した図である。図２は図１のＡ－Ａ矢視断面図である。図３はタンク保持装置１０が配置されたタンク１を側面から見た図である。図４は図１のＢ－Ｂ矢視断面図である。図５は図１にＣで示した部分の拡大図である。図６は、図３にＤで示した部分の拡大図である。図７は補強板１２及び補強板２２の部分に注目した分解斜視図である。図８は他の例の補強板１２及び補強板２２の部分に注目した分解斜視図である。図９は他の例の補強板１２及び補強板２２の部分に注目した分解斜視図である。図１０は図９を矢印Ｅの方向から見た模式図である。図１１は図１にＦで示した部分の拡大図である。図１２は図１１のＧ－Ｇ線に沿った切断面である。図１３はバンド１３の一部を示した斜視図である。図１４はバンド１３の他の形態例を説明する図である。図１５はバンド１３の他の形態例を説明する図である。図１６はバンド５３を説明する図である。図１７は図１６のＨ－Ｈ線に沿った切断面である。図１８はバンド６３を説明する図である。図１９は図１８のＩ－Ｉ線に沿った切断面である。図２０は図１８のＪ－Ｊ線に沿った切断面である。図２１はバンド７３を説明する図である。図２２は図２１のＫ－Ｋ線に沿った切断面である。図２３は図２１のＬ－Ｌ線に沿った切断面である。図２４はカバー８０を説明する図である。図２５はタンク保持装置１０が配置されたタンク１が設備に固定された場面を表す図である。図２６は図２５にＭで示した部分の拡大図である。図２７はタンクの径の違いよる作用を説明する図である。図２８はタンクの径の違いよる作用を説明する図である。図２９は図２７にＮで示した部分の拡大図である。図３０は図２８にＰで示した部分の拡大図である。

図１乃至図４には１つの例にかかるタンク保持装置１０にタンク１が配置された状態を説明する図を示した。図１はタンク１及びタンク保持装置１０の平面図（上方から見た図）、図２は図１のＡ－Ａ矢視断面図、図３はタンク１及びタンク保持装置１０の右側面図（図１の右方から見た図）、図４は図１のＢ－Ｂ矢視断面図である。
これら図からわかるように本形態では２つのタンク保持装置１０によりタンク１を保持している。ただし、１つのタンクに用いるタンク保持装置１０の数は２つに限定されることはなく、必要に応じてその数を決めることができる。

１．タンクの構造
図１乃至図４には保持される１つの例かかるタンク１の形状が表れている。本例では、燃料電池車用の燃料である水素を貯蔵するタンクを例に説明する。タンク１はその内部が高圧になるため、高圧タンクと呼ばれることもある。本例のタンク１はライナ２、口金３、及び補強層４を有している。以下に各構成について説明する。

＜ライナ＞
ライナ２は、タンク１の内部空間を区画する中空の部材である。ライナ２は筒状の部材であり、その内部空間に収容されたもの（本例では水素）を漏らすことなく保持する。より詳しくは、ライナ２は筒の軸方向両端で径が狭められており、その開口に口金３が嵌め込まれている。
ライナ２は、内部空間に収容されたものを漏らすことなく保持することができる材料で構成されていればよく、材料は公知のものを用いることができるが、本例ではナイロン樹脂、ポリエチレン系の合成樹脂等の樹脂からなるものである。
ライナ２の厚さは特に限定されることはないが、軽量化の観点から０．５ｍｍ乃至３．０ｍｍ程度であることが好ましい。

＜口金＞
口金３は、ライナ２の開口端部に配置された金属製の部材であり、タンク１を製造する際のチャック部分とされたり、タンク１への収容物の充填及びタンク１からの収容物の取り出しの際の出入口を形成したりする。このような口金の構造は公知のものを用いることができる。

＜補強層＞
補強層４は、繊維層及び繊維層に含浸され硬化した樹脂を有している。繊維層は、ライナ２の外表面に繊維束が所定の厚さにまで何層にも亘って巻き付けられて構成されている。

繊維層の繊維束には炭素繊維が用いられおり、繊維束は炭素繊維が束となって所定の断面形状（例えば長方形断面）を有する帯状である。具体的には特に限定されることはないが、断面形状が、幅６ｍｍ乃至９ｍｍ、厚さが０．１ｍｍ乃至０．１５ｍｍ程度の長方形であることが挙げられる。繊維束に含まれる炭素繊維の量も特に限定されることはないが、例えば３６０００本程度の炭素繊維からなることが挙げられる。
このような炭素繊維による繊維束がライナ２の外表面に巻き付けられることで繊維層が形成されている。

補強層４において繊維層に含浸して硬化した樹脂は、初めは流動性のある状態で繊維層に浸透し、その後、何らかの方法により硬化することで繊維層の強度を高めることができるものであれば特に限定されることはない。これには例えば熱により硬化する熱硬化樹脂を挙げることができ、例えばアミン系又は無水物系の硬化促進剤、及び、ゴム系の強化剤を含むエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等がある。その他、エポキシ樹脂を主剤とし、これに硬化剤を混ぜることにより硬化する樹脂組成物も挙げることができる。これによれば、主剤と硬化剤とを混ぜてから硬化するまでの間にこの混合物である樹脂組成物を繊維層に浸透させることで、自動的に硬化する。

＜その他＞
タンクには、上記に加えて必要に応じて保護層を設けてもよい。保護層は補強層の外周に配置されており、ガラス繊維が巻かれ、ここに樹脂が含浸されてなる層である。含浸される樹脂は補強層と同様に考えることができる。これにより高圧タンクに対して耐衝撃性が付与される。保護層の厚さは特に限定されることはないが、１．０ｍｍ乃至１．５ｍｍ程度とすることができる。

２．タンク保持装置
本形態のタンク保持装置１０は、図１乃至図４からわかるように、第一保持部材１１及び第二保持部材２１を有し、第一保持部材１１及び第二保持部材２１でタンク１を外周部で挟み、端部同士が連結部材３０により連結されることでタンク１の外周を囲むように配置される。
第一保持部材１１は補強板１２及びバンド１３を有して構成され、第二保持部材２１は補強板２２及びバンド２３を有して構成されている。以下各構成について説明する。

２．１．補強板
補強板１２は帯状のバンド１３の両端のそれぞれに配置され、補強板２２は帯状のバンド２３の両端のそれぞれに配置される板状の部材である。図５乃至図７には補強板１２を説明する図を示した。図５は図１にＣで示した部分を拡大して表した図である。ただし、連結部材３０及びタンク１は除外している。図６は図３にＤで示した部分を拡大した図である。ただし連結部材３０は分離して表している。図７には補強板１２及び補強板２２の部分に注目して拡大した分解斜視図を示した。
ここで、本形態では補強板１２と補強板２２とは同じ形状とされている。従って、ここでは補強板１２について説明し、補強板２２については説明を省略するが補強板２２についても同様に考えることができる。
なお、タンク保持装置１０において、「長さ方向」は帯状であるバンド１３、バンド２３の長手方向、「幅方向」は帯状であるバンド１３、バンド２３の幅方向、及び、「厚さ方向」は長さ方向及び幅方向に直交する方向をそれぞれ意味する。

本形態で補強板１２は、バンド１３（補強板２２ではバンド２３）の端部の一方の面に重ねられるように配置され、その幅方向の大きさは当該配置される部位におけるバンド１３の幅方向大きさと同程度である。

補強板１２の長さ方向の大きさは、タンク１を保持した姿勢で、バンド１３の一方の面とバンド２３の一方の面とが重なる範囲を含む大きさであることが好ましい。これにより安定したタンク１の固定ができる。また、バンド１３とバンド２３とが重なる部位を超えてバンド１３とバンド２３とが離れる位置にまで延びてもよい。これによりさらに安定したタンク１の保持が可能となる。このとき、バンド１３とバンド２３とが離れる位置に配置される補強板１２の部分は、厚さ方向に湾曲した湾曲部１２ｃ（補強板２２では湾曲部２２ｃ）を有していることが好ましい。この湾曲部１２ｃは、図６や図７からわかるように、補強板１２の縁がバンド１３に強く触れることを抑制できるように構成されている。従って、タンク１を保持した状態で補強板１２の湾曲部１２ｃの縁がバンド１３に触れていないように反っていることが好ましい。これにより補強板１２の縁でバンド１３を傷つけることが抑制される。

一方、補強板１２の長さ方向のうちバンド１３の端部側を向く端部には、厚さ方向に貫通する孔１２ａ（補強板２２では孔２２ａ）が設けられている。この孔１２ａは連結部材３０が通されて第二保持部材２１の補強板２２と固定される。
なお、本例では孔１２ａは補強板１２の長さ方向の端部に設けられたが、これに限らず他の部位に孔１２ａを設けてもよい。図８に例を示した。図８の例では補強板１２の幅方向の一端側に孔１２ａを設けている。例えば孔１２ａが補強板１２の長さ方向の端部にあるとタンク１を保持するスペースが有効に利用できないようなときに、図１乃至図７のような孔１２ａ（孔２２ａ）の代わりに図８のような孔１２ａ（孔２２ａ）としてもよい。この孔１２ａも連結部材３０が通される孔である。

また、補強板１２は、長さ方向に長く延び、厚さ方向に貫通した長孔１２ｂ（補強板２２では長孔２２ｂ）を有している。この長孔１２ｂ、長孔２２ｂには後述するように、ここを固定部材６が通され、これによりタンク保持装置１０が配置されたタンク１が例えば車両等の設備に固定される。
この長孔１２ｂ、長孔２２ｂを通した固定部材６でタンク保持装置１０が配置されたタンク１が設備に固定されることにより、タンク１の膨張、収縮に伴う補強板１２、補強板２２の長手方向の移動を吸収することができる。タンク１の膨張、収縮に伴うタンク保持装置１０の作用については後で説明する。

補強板１２、補強板２２は第一保持部材１１と第二保持部材２１とを連結し、さらに固定部材６により設備に固定する部位であり、大きなスペースを占有することを避ける観点から薄くても高い強度を有する材料であることがよいことから、金属であることが好ましい。例えば厚さ１ｍｍ乃至３ｍｍ程度のステンレス鋼を挙げることができる。
また、補強板１２とバンド１３とは接合してもしなくてもよいが、より強固で安定したタンク保持装置とする観点から接合することが好ましい。接合方法は特に限定されることはないが、接着剤による接合や溶接等を挙げることができる。

ここまで説明した補強板１２と補強板２２とは同じ形状である。これにより部品の種類を少なく抑えることができる。ただし、これに限らず、補強板１２と補強板２２とが異なる形状を有してもよい。図９、図１０には補強板１２と補強板２２との形状が異なる例を示した。図９は分解斜視図、図１０は図９を矢印Ｅで示した方向から見た図である。
これら図からわかるように図９、図１０の例では補強板１２の幅方向の縁から補強板２２の方に向けて立ち上がる片１２ｄが備えられており、補強板２２の幅方向の縁からは補強板１２とは反対側となる方向に立ち上がる片２２ｄが備えられている。
さらに、図１０からよくわかるように、この例では、補強板１２の２つの片１２ｄの間の大きさが、補強板２２の幅方向の大きさより大きくなるように構成されている。これによれば、補強板１２と補強板２２とを重ねて連結部材３０で連結したときに補強板１２の片１２ｄの間に補強板２２を収めることができる。従って、片１２ｄ、片２２ｄによって補強板の剛性を高くすることができるとともに、２つの補強板をコンパクトに重ねることが可能となる。

２．２．バンド
＜バンドの形態１＞
バンド１３、バンド２３は帯状の部材であり、タンク保持装置１０によりタンク１が保持された姿勢で図１乃至図４からわかるように、バンド１３及びバンド２３は、バンド１３及びバンド２３でタンク１を挟むようにしてタンク１の外周に沿うように配置される。より詳しくは、バンド１３、バンド２３は、その長さ方向と幅方向とにより形成される一方側の面をタンク１の外周に対向するように配置し、厚さ方向がタンクの径方向となる。
本開示では、バンド１３、バンド２３がその厚さ方向に押圧力を生じることができる構造を備えている。これによりタンク１の径方向への押圧力を生じさせることができ、タンク１の外周に密着した状態を維持する。

図１１、図１２には本形態のタンク保持装置１０が備えるバンド１３の構造を示した。図１１は、図１にＦで示した部分を拡大した図、図１２は図１１のＧ－Ｇ線に沿った切断面である。また、図１３にはバンド１３の一部を斜視図で表した。
ここで、本形態ではバンド１３とバンド２３とは同じ形状とされている。従って、ここではバンド１３について説明し、バンド２３については説明を省略するがバンド２３についても同様に考えることができる。

本形態のバンド１３は、基部１４、及び、押圧部１５を有している（バンド２３では基部２４及び押圧部２５）。
基部１４はバンド１３の基礎となる部分であり、全体として帯状である。本形態のバンド１３の基部１４は補強板１２に重なる部分で幅方向が大きく、それ以外の大部分はこれより幅方向が小さくされている。この幅方向の大きさが小さい部分に押圧要素１６が備えられることにより押圧部１５が形成されている。
基部１４のうち、補強板１２に重なる部分には、補強板１２の孔１２ａ、長孔１２ｂに対応する位置に孔及び長孔が設けられており、補強板１２及びバンド１３を厚さ方向に貫通するように構成されている。

押圧部１５は、複数の押圧要素１６が配置される部位である。本形態では基部１４の幅方向の大きさが小さい部位に設けられており、基部１４の幅方向の両側のそれぞれに押圧要素１６が配列されてなる。すなわち本形態では、基部１４の長さ方向に並ぶ押圧要素１６が基部１４を挟んで幅方向に２列配置されている。

それぞれの押圧要素１６は、基部１４に連結した根本部１６ａから幅方向に延び、先端部１６ｂが自由端とされている。ただし、図１２に表れているように、押圧要素１６が延びる方向は幅方向であるとともに基部１４から離隔するにつれてタンク１に近づくよう傾斜して先端部１６ｂが厚さ方向に突出している。これにより、バンド１３がタンク１の外周に配置されたときには押圧要素１６の先端部１６ｂがタンク１の外周に接し、基部１４はタンク１の外周から浮き上がるような態様となる。そして押圧要素１６がタンク１から押圧力を受けて、押圧要素１６の先端部１６ｂが図１２に矢印αで示した方向に変形させられ、押圧要素１６はこれに抗する付勢力を生じて押圧要素１６がタンク１を押圧する。これによりバンド１３がタンク１に密着した状態を維持する。この押圧力はタンク１の膨張及び収縮による押圧要素１６の弾性変形の程度により変化するが、いずれの場合にも弾性変形の範囲内でタンクを保持することができるように押圧部材１６の形状が決められることが好ましい。

本形態で押圧要素１６は、図１１の視点で根本部１６ａから先端部１６ｂに向けて細くなる形状である。これにより、押圧要素１６の変位時において各部に発生する応力の均等化を高めることができる。すなわち、押圧要素について、根本部から先端部に向けて幅を減少させることで変形時の応力分布が平準化され、先端部に一定の変位を与えた時の最大応力が下がるため、押圧要素を短くすることが可能であり、材料面積の小さい設計ができるとともに、軽量化も可能となる。
一方、根本部から先端部に向けて細くすることなく一定である場合には、根元部の曲げ応力が大きくなる傾向にあり、タンクに接触する先端部の手前の応力が小さく、その差（倍率）が大きくなることがある。その結果、押圧要素に一定の変位（タンク径の変化に伴う変位）を与えるとき、根元部に集中した応力が板材の降伏応力を超えない設計とするために、押圧要素を長くしなければならず、使用する材料の面積が大きくなる傾向にある。ただし、このような事項が問題にならなければ、必ずしも先細となる形状に限定される必要はなく、図１４に示したように根本部１６ａから先端部１６ｂに向けて細くならない形態であってもよい。図１４は図１１に相当する図である。

また、本形態で押圧要素１６はその先端部１６ｂにおいて傾斜角度が変化する屈曲した部位である爪部１６ｃを有している。この屈曲は押圧要素がタンクから高い圧力を受けて変位が大きくなったときにタンクの表面に平行になるような態様とすることができる。これにより、特に押圧要素１６がタンク１から高い圧力を受けたときに押圧要素１６とタンク１との接触面積を広く取ることができる。また接触面積を広くすることで押圧要素１６の縁によるタンク１の表面への傷つきも抑制することが可能となる。
ただし、爪部１６ｃは必ずしも必要はなく、例えば、押圧要素がタンクから力を受けたときにその先端部のみでなく先端部と根本部との間の多くの部分又は全部でタンクに接触する場合には爪部を設けなくてもよい。かかる観点から、押圧要素を変形し難い剛性とした場合には先端部のみでタンクに接触しやすいため、爪部の効果が顕著であるといえる。

また、本形態で押圧要素１６は基部１４を挟んで幅方向で同じ位置に配置されているが、これに限らず図１５に示したように基部１４を挟んで幅方向で同じ位置とならないように長さ方向のピッチを半分ずらすように配列してもよい。図１５は図１１に相当する図である。
この例によれば、押圧要素１６がタンク１を押圧したときに押圧要素１６の根本部１６ａと基部１４との接続部に点線で囲んだ部分に他に比べて大きな応力が生じるが、図１５の例によれば、押圧要素１６が上記のように半ピッチずらすように配置されていることで、応力が高くなる位置が重ならないようにすることができ、高い強度確保の観点から有用である。

このようなバンドを構成するための材料は特に限定されることはないが、本開示ではバンドが押圧要素を備えて板バネとしても機能するように構成する観点から、強度及び弾性変形に有利な材料であることが好ましい。かかる観点から金属であることが好ましく、例えばステンレス鋼を挙げることができる。また、適切な弾性を得るために材料、厚さ、及び押圧要素の形状を変更することができる。厚さは限定されることはないがステンレス鋼の場合には０．５ｍｍ乃至２ｍｍ程度のものを挙げることができる。

＜バンドの形態２＞
図１６、図１７には、上記したバンド１３とは異なる形態のバンド５３の形態を説明するための図を表した。図１６は図１１に相当する図、図１７は図１６にＨ－Ｈで示した線に沿った切断面である。
バンド５３では帯状の基部５４の内側に複数の押圧要素５６が長さ方向に配列されることで押圧部５５が構成されている。

各々の押圧要素５６は、基部５４の幅方向の一端側を根本部５６ａとして基部５４に連結しており、基部５４の幅方向の他端側に延び、先端部５６ｂが自由端とされている。ただし、図１７に表れているように、押圧要素５６が延びる方向は、幅方向であるとともに根本部５６ａから離隔するにつれてタンク１に近づくように傾斜し先端部５６ｂが厚さ方向に突出している。これにより、バンド５３がタンク１の外周に配置されたときには押圧要素５６の先端部５６ｂ側がタンク１の外周に接し、基部５４はタンク１の外周から浮き上がるような態様となる。そして押圧要素５６がタンク１から押圧力を受けて、押圧要素５６の先端部５６ｂが図１７に矢印αで示した方向に変形させられ、押圧要素５６はこれに抗する付勢力を生じて押圧要素５６がタンク１を押圧する。これによりバンド５３がタンク１に密着した状態を維持する。この押圧力はタンク１の膨張及び収縮による押圧要素５６の弾性変形の程度により変化するが、いずれの場合にも弾性変形の範囲内でタンクを保持することができるように押圧部材５６の形状が決められることが好ましい。

なお、本形態の押圧要素５６も、その先端部５６ｂが基部５４側に向けて屈曲する爪部５６ｃを有している。これによりタンク１への接触による大きな圧力発生やタンク１への傷つきを抑制している。

このようなバンド５３を上記バンド１３、バンド２３の代わりに用いても同様の効果を奏するものとなる。

＜バンドの形態３＞
図１８乃至図２０には、上記したバンドとは異なる形態のバンド６３の形態を説明するための図を表した。図１８は図１１に相当する図、図１９は図１８にＩ－Ｉで示した線に沿った切断面、図２０は図１８にＪ－Ｊで示した線に沿った切断面である。
バンド６３では帯状の基部６４の内側に２種類の押圧要素である第一押圧要素６６、及び、第二押圧要素６７が長さ方向に交互に配列されることで押圧部６５が構成されている。

第一押圧要素６６は、基部６４の幅方向の一端側を根本部６６ａ、基部６４の幅方向の他端側を根本部６６ｂとしてそれぞれ基部６４に連結しており、この２つの根本部である根本部６６ａと根本部６６ｂとの間に配置される部材が厚さ方向（タンク１に近づく方向）に突出するように屈曲している。より詳しくは図１９からわかるように、第一押圧要素６６は、根本部６６ａ、根本部６６ｂから互いに近づく方向であるとともに、タンク１にも近づくように傾斜して延びる。そして厚さ方向で所定の位置に達した位置で幅方向に平行となるように延びている。本形態ではこの第一押圧要素６６のうち幅方向に平行に延びる部分がタンク１に接触するように配置される。

第二押圧要素６７は、基部６４の幅方向の一端側を根本部６７ａ、基部６４の幅方向の他端側を根本部６７ｂとしてそれぞれ基部６４に連結しており、この２つの根本部である根本部６７ａと根本部６７ｂとの間に配置される部材が厚さ方向（タンク１から離隔する方向、第一押圧要素６６とは厚さ方向において反対となる方向）に突出するように屈曲している。より詳しくは図２０からわかるように、第二押圧要素６７は、根本部６７ａ、根本部６７ｂから互いに近づく方向であるとともに、タンク１から離隔するように斜め方向に延びる。そして厚さ方向で所定の位置に達した位置で幅方向に平行となるように延びている。本形態ではこの第二押圧要素６７がタンク１から離隔する位置に配置される。

本形態では第一押圧要素６６がタンク１の外周に接し基部６４はタンク１の外周から浮き上げるような態様となる。第一押圧要素６６がタンク１から力を受けると第一押圧要素６６は、図１９にαで示したように変形させられる。第一押圧要素６６は幅方向両端が基部６４に連結しているので、図１９に直線βで示したように基部６４が幅方向への広がるような変形を伴う。これにより第二押圧要素６７が図２０の矢印γで示したように変形し、これに押圧部６５では全体としてこの変形に抗する付勢力を生じる。そしてこの付勢力によりタンク１を押圧してタンク１との密着状態を維持する。

本形態では、第一押圧要素６６と第二押圧要素６７とが長さ方向に交互に並んでいるがこれに限定されることなく、例えば要求される弾性力を得るために第一押圧要素６６と第二押圧要素６７とを必要な割合で配置することができる。

このようなバンド６３を上記バンド１３、バンド２３の代わりに用いても同様の効果を奏するものとなる。

＜バンドの形態４＞
図２１乃至図２３には、上記したバンドとは異なる形態のバンド７３の形態を説明するための図を表した。図２１は図１１に相当する図、図２２は図２１にＫ－Ｋで示した線に沿った切断面、図２３は図２１にＬ－Ｌで示した線に沿った切断面である。
バンド７３では帯状の基部７４の内側に２種類の押圧要素である第一押圧要素７６、及び、第二押圧要素７７が長さ方向に交互に配列されることで押圧部７５が構成されている。

第一押圧要素７６は、基部７４の幅方向の一端側を根本部７６ａ、基部７４の幅方向の他端側を根本部７６ｂとしてそれぞれ基部７４に連結しており、この２つの根本部である根本部７６ａと根本部７６ｂとの間に配置される部材が厚さ方向に突出するように屈曲している。より詳しくは図２２からわかるように、第一押圧要素７６は、根本部７６ａから離隔するにつれてタンク１から離れる方向に傾斜した部位を有し、厚さ方向に所定の位置に達した所で幅方向に平行となる部位を備える。さらに根本部７６ａから離隔するにつれてタンク１に近づく方向に傾斜する部位を有し、厚さ方向に所定の位置に達した所で幅方向に平行となる部位を有する。そして根本部７６ｂに向けてタンク１から離れる方向に傾斜した部位を有して根本部７６ｂに至る。

第二押圧要素７７は、基部７４の幅方向の一端側を根本部７７ａ、基部７４の幅方向の他端側を根本部７７ｂとしてそれぞれ基部７４に連結しており、この２つの根本部である根本部７７ａと根本部７７ｂとの間に配置される部材が厚さ方向に突出するように屈曲している。より詳しくは図２３からわかるように、第二押圧要素７７は、根本部７７ａから離隔するにつれてタンク１に近づく方向に傾斜した部位を有し、厚さ方向に所定の位置に達した所で幅方向に平行となる部位を備える。さらに根本部７７ａから離隔するにつれてタンク１から離れる方向に傾斜する部位を有し、厚さ方向に所定の位置に達した所で幅方向に平行となる部位を有する。そして根本部７７ｂに向けてタンク１に近づく方向に傾斜した部位を有して根本部７７ｂに至る。

本形態では第一押圧要素７６及び第二押圧要素７７が、幅方向の異なる位置でそれぞれタンク１の外周に接し、基部７４はタンク１の外周面から浮き上がるような態様となる。第一押圧要素７６及び第二押圧要素７７は、タンク１に接する部分で図２２、図２３に矢印αで示した方向に変形する。第一押圧要素７６及び第二押圧要素７７は幅方向両端が基部７４に連結しているので、第一押圧要素７６及び第二押圧要素７７が図２２、図２３に矢印βのように基部７４が幅方向への広がるように変形する。そして、これにより第一押圧要素７６及び第二押圧要素７７のうちタンク１とは反対側に突出した部分が図２２、図２３に矢印γで示した方向に変形する。これに押圧部７５では全体としてこの変形に抗する付勢力を生じる。そしてこの付勢力によりタンク１を押圧してタンク１との密着状態を維持する。

このようなバンド７３を上記バンド１３、バンド２３の代わりに用いても同様の効果を奏するものとなる。

２．３．連結部材
連結部材３０は第一保持部材１１の補強板１２と第二保持部材２１の補強板２２とを連結する部材である。連結部材３０は図１乃至図１０に表れているように、ボルト及びナットの組み合わせを挙げることができる。このときナットは補強板に予め溶接等により固定されていてもよいし、個別の部材であってもよい。

２．４．カバー
各形態に具備されたバンドのうち、押圧部をカバーにより覆うようにしてもよい。図２４に説明するための図を示した。図２４は、バンド１３にカバー８０が配置された例における図１２に相当する図である。図２４からわかるように、バンド１３の少なくともタンク１に接触する部位を含んでカバー８０で覆う。ここではバンド１３を例に示したが上記した他の形態についてもカバーを設けることが可能である。
このようなカバーは樹脂やゴムにより構成することができる。樹脂やゴムによるカバーでバンドを被覆することで、金属からなるバンドが直接タンクに接触することが回避され、タンクの損傷を抑制することができる。

２．５．第一保持部材と第二保持部材との組み合わせ
以上説明した第一保持部材１１、及び、第二保持部材２１がタンク１に配置されるとともに両者が組み合わされる。より具体的には次の通りである。ここでは図１乃至図４を参照しつつバンド１３及びバンド２３を有する例で説明するが、上記した他のバンドを有する例についても同様である。
第一保持部材１１及び第二保持部材２１を図１乃至図４に表れるようにタンク１の外周に沿って配置する。このとき、バンド１３、バンド２３は、その面のうち押圧力を発揮できるように構成された面、すなわち、押圧要素１６、押圧要素２６（第二保持部材２１の押圧要素）が突出する側をタンク１の表面に接するように配置する。

次に図６乃至図１０にも表れているように、補強板１２、バンド１３の端部、バンド２３の端部、及び、補強板２２の順に重ねられた部位において、孔１２ａ及び孔２２ａを通した連結部材３０によりこれらを固定する。このようにして、タンク保持装置１０がタンク１の外周部に配置される。

３．タンク保持部材が配置されたタンクの設備への固定
以上のようにタンク保持装置１０が配置されたタンク１が、例えば車両等の設備に固定される。図２５、図２６に説明のための図を示した。図２５はタンク１が設備に固定された場面を示した図で図３と同様の視点による図、図２６は図２５にＭで示した部分を拡大した図である。
これら図からわかるように、タンク保持装置１０が配置されたタンク１は、ボルトからなる固定部材６が長孔１２ｂ及び長孔２２ｂ（図７参照）を通して設備の固定部５に固定される。
これによりタンク１がタンク保持装置１０を介して設備に固定される。

４．効果・その他
本開示のタンク保持装置１０によれば、次のように作用する。図２７、図２８に説明のための図を示した。図２７は図２５と同じ視点による図であり、図２７はタンク１の径が小さい場合、又は、膨張前の状態を示す図である。一方、図２８はタンク１の径が大きい場合、又は、膨張したときの状態を示す図である。また、図２９は図２７にＮで示した部分を拡大した図、図３０は図２８にＰで示した部分を拡大した図である。
これら図を見てもわかるように、タンク１の径が小さい場合やタンク１の膨張前においては補強板１２、補強板２２とタンク１との間の領域Ｑが大きく形成されることでバンド１３及びバンド２３は、押圧部１５の押圧要素１６、押圧部２５の押圧要素２６により押圧力を付与しつつタンク１を安定して保持する。一方、タンク１の径が大きい場合やタンク１が内容物の充填等により膨張した場合には、補強板１２、補強板２２とタンク１との間の領域Ｑが小さくなり、バンド１３及びバンド２３は、押圧部１５の押圧要素１６、押圧部２５の押圧要素２６の変形が大きくなることで押圧力が大きくなりつつタンク１をさらに安定して保持する。

このように、本開示のタンク保持装置によれば、タンクの径の変化はバンドに設けられた押圧要素の変形、及び、バンドの変形による領域Ｑの大きさの変化により吸収することができる。従って従来のようにコイルスプリングの設置が不要であるため、その分、空間（スペース）を有効に利用することが可能となる。
このようにコイルスプリングの設置が不要であることによる空間の有効利用という観点からは第一保持部材及び第二保持部材の少なくとも一方を備えていればよい。

第一保持部材及び第二保持部材の両方、すなわち、タンクの一周に亘って押圧要素を配置することで、タンクの膨張及び収縮に伴うタンクの径の変化があってもタンクの中心位置の変化がほとんどないため、当該膨張及び収縮による変化を超える大きさのタンク外周部の一方向への移動を小さく抑えることができる。すなわち、かかる観点からも空間の有効利用が可能である。
また、タンクの弁は通常、タンク口金に締結されているため、本開示によりタンク径の拡大及び縮小にかかわらず、タンク中心軸位置が上下に移動しないことから、口金の位置が移動し難くなり、弁に締結されている配管に静歪を与えないことになる。これにより車両走行による動歪が付加されることで発生することの多い配管の亀裂発生を抑制することが可能となる。

また、第一保持部材及び第二保持部材の少なくとも一方を用いることによりバンド全体でタンクの膨張収縮に対する変化を吸収するため、従来のコイルスプリングのように一方側に偏って配置される手段による場合に比べてバンドがタンクを保持する力を均等に近づけることができ、タンクへの負担を軽減することが可能となる。

また、図１等からわかるように、上記した各例における押圧要素は幅方向に延びる形状を有している。すなわち、この配置によれば、タンクの軸線に平行に延びる方向に押圧要素が延びるようにしている。これによれば、タンクが膨張収縮する際に軸線方向へのタンク表面の移動があっても押圧要素とタンク表面との摩擦を低減することができ、タンクへの押圧要素の引っ掛かりや異音の発生を抑制することができる。

補強板に関しては、タンク保持装置を備えるタンクを設備に固定部材により固定する際に補強板の長孔を介することでタンク径の変化、及び、タンク径の違いがあってもこの違いを吸収しつつタンクを設備に固定し、固定を維持することができる。
また、図２９と図３０とを対比してわかるように、タンクの径が小さい場合（図２９）に補強板１２の屈曲部１２ｃがバンド１３、補強板２２の屈曲部２２ｃがバンド２３に対して間隙を有するように構成することで、タンクの径が大きい場合（図３０）に屈曲部１２ｃにバンド１３、屈曲部２２ｃにバンド２３が接触しても、接触する力を抑えることができ、補強板１２、補強板２２の縁によるバンド１３、バンド２３への傷つけを抑制することができる。

１高圧タンク
１０タンク保持装置
１１第一保持部材
１２補強板
１３バンド
１６押圧要素
２１第二保持部材
２２補強板
２３バンド

Claims

タンクを保持するタンク保持装置であって、
前記タンクの外周に沿って配置される帯状のバンドを有し、
前記バンドは、基部と、前記基部の内側に配置され前記基部より突出して前記タンクの表面を押圧して弾性変形する第一押圧要素と、前記基部の内側に配置され前記基部より前記第一押圧要素とは反対側に突出する第二押圧要素と、を備え、
前記第一押圧要素及び前記第二押圧要素は板状であり、当該板状のうち互いが反対位置となる一組の端部が前記基部に接続され、前記第一押圧要素と前記第二押圧要素とは前記バンドが延びる方向に交互に複数配列されている、
タンク保持装置。
タンクを保持するタンク保持装置であって、
前記タンクの外周に沿って配置される帯状のバンドを有し、
前記バンドは、帯状の基部と、前記基部に一端が接続され他端が自由端であり、前記自由端がタンク表面を押圧して弾性変形する押圧要素と、を備え、
前記押圧要素は板状で、前記基部に接続された部位から前記自由端に向けて細くなる形状であり、
前記押圧要素は、前記基部を挟んで前記基部の両側に配置されるとともに、帯状の前記基部が延びる方向に複数配列される、
タンク保持装置。
前記バンドが２つ設けられており、該２つのバンドにより前記タンクの外周を挟み、前記２つのバンドの端部同士が連結されている、請求項１又は２に記載のタンク保持装置。
前記バンドの端部には補強板が配置されており、前記補強板にはバンドの長さ方向に延びる長孔が設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載のタンク保持装置。
前記押圧要素はカバーにより被覆されている請求項１乃至４のいずれかに記載のタンク保持装置。