特開 2024-132168 タンクユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132168

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】タンクユニット

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/08 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

F17C13/08 301Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042852

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】野村 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】秦 紫萱

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA03

3E172AA05

3E172AA06

3E172AB01

3E172BA01

3E172BB03

3E172BB13

3E172BB17

3E172BC05

3E172CA12

3E172CA24

(57)【要約】

【解決手段】本発明に係るタンクユニット１０は、並列された複数のタンク１２と、複数のタンク１２を保持するフレーム１４とを備える。フレーム１４の第２フレーム３２は、フレームベース部４０と、各タンク１２の第２凸型端部２４を支持する複数の支持部４２とを有する。複数の支持部４２の各々には、支持孔４２Ｈとねじ孔４２ＳＨとが形成される。フレームベース部４０には、ねじ挿通孔４０ＳＨが形成される。複数の支持部４２の各々は、ねじ部材５０によって、フレームベース部４０に締結されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

並列された複数のタンクと、前記複数のタンクを保持するフレームとを備え、前記複数のタンクの各々が、タンク本体と、前記タンク本体の延伸方向の一方に設けられる第１凸型端部と、前記タンク本体の延伸方向の他方に設けられる第２凸型端部とを有するタンクユニットであって、
前記フレームは、前記複数のタンクの各々の前記第１凸型端部を連結する第１フレームと、前記複数のタンクの各々の前記第２凸型端部を連結する第２フレームと、を有し、
前記第２フレームは、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有するフレームベース部と、前記第１面に配置され、前記第２凸型端部を支持する複数の支持部と、を有し、
前記複数の支持部の各々には、前記第２凸型端部が挿通され且つ前記第２凸型端部を支持する支持孔が形成されており、
前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との一方には、ねじ部材が挿通されるねじ挿通孔が形成されており、
前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との他方には、前記ねじ部材が螺合するねじ孔が形成されており、
前記複数の支持部の各々と前記フレームベース部とは、前記ねじ部材によって締結されている、タンクユニット。

【請求項2】

請求項１に記載のタンクユニットであって、
前記ねじ挿通孔は、前記フレームベース部に形成され、前記ねじ孔は、前記複数の支持部の各々に形成されている、タンクユニット。

【請求項3】

請求項１に記載のタンクユニットであって、
前記ねじ挿通孔は、前記ねじ孔よりも大きく、前記ねじ挿通孔に挿通された前記ねじ部材と、前記ねじ挿通孔を囲む内周面との間には、隙間が形成されている、タンクユニット。

【請求項4】

請求項１に記載のタンクユニットであって、
前記支持部は、前記フレームベース部と前記タンク本体との間に位置しており、
前記ねじ部材により締結された前記支持部と前記フレームベース部とは一体になっている、タンクユニット。

【請求項5】

請求項１に記載のタンクユニットであって、
前記複数のタンクの各々の前記第１凸型端部は、前記第１フレームに固定され、前記第１フレームの内部に形成される流路と連通しており、
前記複数のタンクの各々の前記第２凸型端部は、前記タンク本体の前記延伸方向に摺動可能に前記支持部に支持されている、タンクユニット。

【請求項6】

請求項１に記載のタンクユニットであって、
前記フレームは、前記第１フレームの一端部と、前記第２フレームの一端部とを連結する第３フレームと、前記第１フレームの他端部と、前記第２フレームの他端部とを連結する第４フレームと、を備える、タンクユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンクユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、複数の小タンクと、複数の小タンクを連結するフレームとを備えた高圧容器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６８４４４６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数のタンクに製造誤差が生じることがある。この場合であっても、フレームにおいて局所的な荷重が発生することを抑制することが望まれている。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様は、並列された複数のタンクと、前記複数のタンクを保持するフレームとを備え、前記複数のタンクの各々が、タンク本体と、前記タンク本体の延伸方向の一方に設けられる第１凸型端部と、前記タンク本体の延伸方向の他方に設けられる第２凸型端部とを有するタンクユニットであって、前記フレームは、前記複数のタンクの各々の前記第１凸型端部を連結する第１フレームと、前記複数のタンクの各々の前記第２凸型端部を連結する第２フレームと、を有し、前記第２フレームは、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有するフレームベース部と、前記第１面に配置され、前記第２凸型端部を支持する複数の支持部と、を有し、前記複数の支持部の各々には、前記第２凸型端部が挿通され且つ前記第２凸型端部を支持する支持孔が形成されており、前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との一方には、ねじ部材が挿通されるねじ挿通孔が形成されており、前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との他方には、前記ねじ部材が螺合するねじ孔が形成されており、前記複数の支持部の各々と前記フレームベース部とは、前記ねじ部材によって締結されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、複数のタンクに製造誤差があっても、フレームにおいて局所的な荷重が発生することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係るタンクユニットを示す斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るタンクユニットを示す平面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図４は、フレームベース部の正面図である。

【図5】図５は、タンク間の軸心のずれを調整する様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施形態］
本実施形態に係るタンクユニット１０は、流体の貯留に用いられる。流体は、液体であってもよいし、気体であってもよい。或いは、流体は、燃料電池に供給される燃料であってもよい。流体が燃料電池に供給される燃料である場合、タンクユニット１０は、燃料電池が搭載される移動体等に搭載される。この場合、流体は、高圧の水素ガスであってもよい。図１に示すように、タンクユニット１０は、複数のタンク１２と、フレーム１４とを備える。

【0010】

複数のタンク１２は、互いに同じ形状を有する。複数のタンク１２は、各々のタンク１２の軸心ＡＸが略平行になるように配列されている。換言すると、複数のタンク１２は、タンク１２の軸心ＡＸに沿ったタンク１２の延伸方向（軸方向）に対して直交する方向に隣接して配置される。複数のタンク１２の各々は、タンク本体２０と、第１凸型端部２２と、第２凸型端部２４とを有する。

【0011】

タンク本体２０は、一方向に沿って延びている。タンク本体２０は、例えば、概ね円筒状に形成される。タンク本体２０には、流体が貯留される。

【0012】

第１凸型端部２２は、タンク本体２０の延伸方向の一方側に設けられる。第１凸型端部２２は、金属により形成される。第１凸型端部２２は、口金部品である。第１凸型端部２２は、タンク本体２０の延伸方向に沿って、タンク本体２０から突出する。第１凸型端部２２は、タンク本体２０の内部と連通する連通路を有しており、概ね円筒状に形成される。第１凸型端部２２の外径は、タンク本体２０の外径よりも小さい。第１凸型端部２２は、タンク本体２０に貯留される流体の排出部となる。

【0013】

第２凸型端部２４は、タンク本体２０の延伸方向の他方側に設けられる。第２凸型端部２４は、金属により形成される。第２凸型端部２４は、口金部品である。第２凸型端部２４は、タンク本体２０の延伸方向に沿って、第１凸型端部２２の突出方向とは反対方向にタンク本体２０から突出する。第２凸型端部２４は、フランジ部２４Ａと軸部２４Ｂとを有する。フランジ部２４Ａは、軸部２４Ｂとタンク本体２０との間に設けられる。軸部２４Ｂは、閉塞されている。軸部２４Ｂの断面は、概ね円形である。軸部２４Ｂの外径は、タンク本体２０の外径よりも小さい。

【0014】

フレーム１４は、複数のタンク１２を連結する部材である。フレーム１４は、本実施形態では金属製であるが、これに限定されない。フレーム１４は、第１フレーム３０と、第２フレーム３２と、第３フレーム３４と、第４フレーム３６とを有する。フレーム１４は、概ね矩形に形成されている。第１フレーム３０と第２フレーム３２とは概ね平行である。第３フレーム３４と第４フレーム３６とは概ね平行である。

【0015】

第１フレーム３０は、複数のタンク１２の各々の第１凸型端部２２を連結する。複数のタンク１２の各々の第１凸型端部２２は、第１フレーム３０に固定される。第２フレーム３２は、複数のタンク１２の各々の第２凸型端部２４を連結する。複数のタンク１２の各々の第２凸型端部２４は、タンク１２の延伸方向に摺動可能に第２フレーム３２に支持される。第２フレーム３２の詳細は後述する。

【0016】

第３フレーム３４は、第１フレーム３０と第２フレーム３２とを連結する。同様に、第４フレーム３６は、第１フレーム３０と第２フレーム３２とを連結する。第３フレーム３４と第４フレーム３６との間に複数のタンク１２が配置される。第３フレーム３４は、第１フレーム３０の長手方向の一端部と、第２フレーム３２の長手方向の一端部とに固定される。第４フレーム３６は、第１フレーム３０の長手方向の他端部と、第２フレーム３２の長手方向の他端部とに固定される。第１フレーム３０の長手方向と、第２フレーム３２の長手方向とは、複数のタンク１２の配列方向に沿っており、タンク１２の軸心ＡＸに交差する。好ましくは、第１フレーム３０の長手方向と、第２フレーム３２の長手方向とは、タンク１２の軸心ＡＸに直交する。

【0017】

タンクユニット１０が移動体に搭載されている場合、第１フレーム３０が移動体の前方に配置され、第２フレーム３２が移動体の後方に配置されてもよい。逆に、第１フレーム３０が移動体の後方に配置され、第２フレーム３２が移動体の前方に配置されてもよい。

【0018】

第１フレーム３０は、マニホールドである。図２に示すように、第１フレーム３０は、複数のタンク１２の各々の第１凸型端部２２に連通する流路３０Ｆを有する。複数のタンク１２の各々の第１凸型端部２２は、流路３０Ｆに対して並列に接続されている。第１フレーム３０には、バルブ３０Ｂが設けられる。流路３０Ｆは、バルブ３０Ｂと、複数のタンク１２の各々の第１凸型端部２２とを連通している。

【0019】

図３に示すように、第２フレーム３２は、フレームベース部４０と、複数の支持部４２とを有する。

【0020】

フレームベース部４０は、複数のタンク１２の配列方向に沿って延びている。フレームベース部４０は、第１面４０Ａと第２面４０Ｂとを有する。第１面４０Ａは、タンク１２の延伸方向において第１フレーム３０と向かい合う面である。第２面４０Ｂは、第１面４０Ａとは反対側の面である。

【0021】

フレームベース部４０には、複数の貫通孔４０Ｈが形成される。複数の貫通孔４０Ｈは、概ね円柱形状である。複数の貫通孔４０Ｈの各々の直径は、タンク１２の軸部２４Ｂの外径よりも大きい。貫通孔４０Ｈは、タンク１２の延伸方向に沿って延びている。貫通孔４０Ｈには、第２凸型端部２４が配置される。

【0022】

複数の支持部４２は、同じ構成を有する。支持部４２は、フレームベース部４０の第１面４０Ａに配置される。支持部４２は、フレームベース部４０の第１面４０Ａに当接される当接面４２Ａを有する。

【0023】

支持部４２には、支持孔４２Ｈが形成されている。支持孔４２Ｈは、タンク１２の延伸方向に沿って支持部４２を貫通する。支持孔４２Ｈは、概ね円柱形状である。支持孔４２Ｈの直径は、軸部２４Ｂの外径と同等である。厳密には、支持孔４２Ｈの直径は、タンク１２の軸部２４Ｂが摺動可能な程度に、軸部２４Ｂの外径よりも僅かに大きい。支持孔４２Ｈには、軸部２４Ｂが挿通される。支持部４２は、支持孔４２Ｈに挿通された軸部２４Ｂを、タンク１２の延伸方向へ摺動可能に支持する。支持孔４２Ｈから突出する軸部２４Ｂは、フレームベース部４０の貫通孔４０Ｈに配置される。なお、支持孔４２Ｈは、フレームベース部４０の貫通孔４０Ｈと一対一の関係を有する。

【0024】

支持部４２は、軸受ハウジング４２Ｂと軸受け４２Ｃとを有する。軸受ハウジング４２Ｂには、軸受け４２Ｃの一部を収容するための収容孔が形成される。軸受け４２Ｃは、円形リング状の部材であり、軸受ハウジング４２Ｂとは別部材である。軸受け４２Ｃは、軸受ハウジング４２Ｂの収容孔に配される円管本体Ｃ１と、円管本体Ｃ１の一端部から外側に延びる環状フランジＣ２とを一体に形成して構成される。環状フランジＣ２がフレームベース部４０と軸受ハウジング４２Ｂとの間に配置されることで、円管本体Ｃ１が位置決めされる。円管本体Ｃ１の内部が支持孔４２Ｈになる。なお、軸受ハウジング４２Ｂと軸受け４２Ｃとが一体に形成されていてもよい。

【0025】

支持部４２には、複数のねじ孔４２ＳＨが形成されている。本実施形態では、支持孔４２Ｈを基準としてタンク１２の配列方向の両側に２つのねじ孔４２ＳＨが形成されるが、これに限定されない。複数のねじ孔４２ＳＨは、概ね円柱形状である。ねじ孔４２ＳＨは、タンク１２の軸心ＡＸに沿って延びている。ねじ孔４２ＳＨは、支持部４２を貫通してもよいし、貫通していなくてもよい。

【0026】

フレームベース部４０と支持部４２とは、ねじ部材５０により締結されて、一体になっている。ねじ部材５０は、ねじ部５０Ａとねじ頭部５０Ｂとを有する。ねじ頭部５０Ｂは、ねじ部５０Ａの外径よりも大きい外径に形成されている。

【0027】

フレームベース部４０には、複数のねじ挿通孔４０ＳＨが形成されている。複数のねじ挿通孔４０ＳＨは、概ね円柱形状である。ねじ挿通孔４０ＳＨは、第１面４０Ａから第２面４０Ｂまでにわたってフレームベース部４０を貫通する。

【0028】

図４に示すように、ねじ挿通孔４０ＳＨの直径は、ねじ頭部５０Ｂの外径よりも小さい。そのため、ねじ挿通孔４０ＳＨには、ねじ頭部５０Ｂが挿通不能である。一方、ねじ挿通孔４０ＳＨの直径は、ねじ部５０Ａの外径よりも大きい。そのため、ねじ挿通孔４０ＳＨには、ねじ部５０Ａが挿通可能である。ねじ挿通孔４０ＳＨの直径と、ねじ部５０Ａの外径との径差は、タンク１２の製造誤差を吸収可能な程度に設定されている。ねじ挿通孔４０ＳＨに挿通されたねじ部５０Ａは、ねじ孔４２ＳＨに螺合される。ねじ部５０Ａがねじ挿通孔４０ＳＨに挿通された場合、ねじ部５０Ａの外周面と、ねじ挿通孔４０ＳＨを囲む内周面との間には隙間ＶＤが形成される。なお、図４では、フレームベース部４０の第２面４０Ｂを正面視した場合が示されており、ねじ部材５０は省略されている。

【0029】

以上のタンクユニット１０では、図２に示すように、各タンク１２の第１凸型端部２２が第１フレーム３０に固定される。各タンク１２には製造誤差が生じる場合がある。タンク１２の製造誤差は、タンク１２の軸心ＡＸと垂直な方向の位置ずれを発生させる。この場合、隣接するタンク１２の第２凸型端部２４間の距離にばらつきが生じ得る。

【0030】

本実施形態の第２フレーム３２では、フレームベース部４０と支持部４２とが別部材であり、ねじ部材５０により締結可能な構造である。また、第２フレーム３２では、ねじ挿通孔４０ＳＨに挿通されたねじ部５０Ａの外周面と、ねじ挿通孔４０ＳＨを囲む内周面との間に隙間ＶＤが形成される。そのため、ねじ部材５０によりフレームベース部４０と支持部４２とを締結する前に、フレームベース部４０と支持部４２とをタンク１２の配列方向にスライドさせることができる。したがって、図５に示すように、隣接するタンク１２の第２凸型端部２４間の距離にばらつきが生じる場合には、タンク１２の配列方向へのフレームベース部４０と支持部４２とのスライドによって、当該ばらつきを吸収し得る。すなわち、第２凸型端部２４の周方向において支持部４２の支持圧が偏ることなく、各タンク１２の第２凸型端部２４を支持することができる。

【0031】

以上説明されるように、本実施形態によれば、複数のタンク１２に製造誤差による、タンク１２の軸心ＡＸと垂直な方向の位置ずれを吸収することができる。したがって、支持部４２の内周面（支持孔４２Ｈを規定する内周面）に局所的な荷重が発生することを抑制することができる。換言すると、支持部４２の内周面と第２凸型端部２４とが周方向の一部のみで当接することが防止され、支持部４２の内周面における面圧を周方向に均一化することができる。その結果、タンクユニット１０の耐久性を向上することができる。

【0032】

上記実施形態は、上述の内容に限定さない。例えば、ねじ部材５０は、ボルトとナットとに代替されてもよい。つまり、ねじ部材５０は、フレームベース部４０と支持部４２とを締結可能な部材であれば、上記実施形態に限定されない。

【0033】

また例えば、フレームベース部４０には、ねじ挿通孔４０ＳＨに代えてねじ孔４２ＳＨが形成されてもよい。この場合、各支持部４２には、ねじ孔４２ＳＨに代えてねじ挿通孔４０ＳＨが形成される。このようにしても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0034】

［付記］
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0035】

（付記１）
本開示は、並列された複数のタンク（１２）と、前記複数のタンクを保持するフレーム（１４）とを備え、前記複数のタンクの各々が、タンク本体（２０）と、前記タンク本体の延伸方向の一方に設けられる第１凸型端部（２２）と、前記タンク本体の延伸方向の他方に設けられる第２凸型端部（２４）とを有するタンクユニット（１０）であって、前記フレームは、前記複数のタンクの各々の前記第１凸型端部を連結する第１フレーム（３０）と、前記複数のタンクの各々の前記第２凸型端部を連結する第２フレーム（３２）と、を有し、前記第２フレームは、第１面（４０Ａ）と前記第１面とは反対側の第２面（４０Ｂ）とを有するフレームベース部（４０）と、前記第１面に配置され、前記第２凸型端部を支持する複数の支持部（４２）と、を有し、前記複数の支持部の各々には、前記第２凸型端部が挿通され且つ前記第２凸型端部を支持する支持孔（４２Ｈ）が形成されており、前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との一方には、ねじ部材（５０）が挿通されるねじ挿通孔（４０ＳＨ）が形成されており、前記複数の支持部の各々と、前記フレームベース部との他方には、前記ねじ部材が螺合するねじ孔（４２ＳＨ）が形成されており、前記複数の支持部の各々と前記フレームベース部とは、前記ねじ部材によって締結されている。

【0036】

これにより、複数のタンクに製造誤差があっても、タンクの軸心と垂直な方向の位置ずれを吸収することができる。したがって、フレームにおいて局所的な荷重が発生することを抑制することができ、その結果、タンク１２の耐久性を向上することができる。

【0037】

（付記２）
付記１に記載のタンクユニットであって、前記ねじ挿通孔は、前記フレームベース部に形成され、前記ねじ孔は、前記複数の支持部の各々に形成されてもよい。これにより、ねじ挿通孔を介してねじ孔にねじ部材を螺合し易い。

【0038】

（付記３）
付記１に記載のタンクユニットであって、前記ねじ挿通孔は、前記ねじ孔よりも大きく、前記ねじ挿通孔に挿通された前記ねじ部材と、前記ねじ挿通孔を囲む内周面との間には、隙間（ＶＤ）が形成されてもよい。これにより、タンクの配列方向へのフレームベース部と支持部との可動域を大きくすることができる。

【0039】

（付記４）
付記１に記載のタンクユニットであって、前記支持部は、前記フレームベース部と前記タンク本体との間に位置しており、前記ねじ部材により締結された前記支持部と前記フレームベース部とは一体になっていてもよい。これにより、複数のタンクを良好に保持することができる。

【0040】

（付記５）
付記１に記載のタンクユニットであって、前記複数のタンクの各々の前記第１凸型端部は、前記第１フレームに固定され、前記第１フレームの内部に形成される流路（３０Ｆ）と連通しており、前記複数のタンクの各々の前記第２凸型端部は、前記タンク本体の前記延伸方向に摺動可能に前記支持部に支持されていてもよい。これにより、タンク内の流体の流入出、或いは、タンクの温度等に起因してタンクが伸び縮みしても、その伸び縮みに追従させることができる。その結果、タンクの伸び縮みに起因して、フレームにおいて局所的な荷重が発生することを抑制することができる。

【0041】

（付記６）
付記１に記載のタンクユニットであって、前記フレームは、前記第１フレームの一端部と、前記第２フレームの一端部とを連結する第３フレーム（３４）と、前記第１フレームの他端部と、前記第２フレームの他端部とを連結する第４フレーム（３６）と、を備えてもよい。これにより、複数のタンクを良好に保護することができる。

【0042】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0043】

１０…タンクユニット １２…タンク
１４…フレーム ２０…タンク本体
２２…第１凸型端部 ２４…第２凸型端部
３０…第１フレーム ３２…第２フレーム
３４…第３フレーム ３６…第４フレーム
４０…フレームベース部 ４０Ａ…第１面
４０Ｂ…第２面 ４０ＳＨ…ねじ挿通孔
４２…支持部 ４２Ｈ…支持孔
４２ＳＨ…ねじ孔 ５０…ねじ部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】