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特開2024-54853加圧ガス格納ライナ、加圧ガスタンク、及び関連する加圧ガス格納ライナを製造するための方法
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(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】P2024054853
(43)【公開日】2024-04-17
(54)【発明の名称】加圧ガス格納ライナ、加圧ガスタンク、及び関連する加圧ガス格納ライナを製造するための方法
(51)【国際特許分類】
   F17C 1/08 20060101AFI20240410BHJP
   F17C 1/16 20060101ALI20240410BHJP
   F16J 12/00 20060101ALI20240410BHJP
【FI】
F17C1/08
F17C1/16
F16J12/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023172844
(22)【出願日】2023-10-04
(31)【優先権主張番号】2210194
(32)【優先日】2022-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(71)【出願人】
【識別番号】523347132
【氏名又は名称】フォルシア・システム・デシャプモン
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】クリストフ・バヴェレル
(72)【発明者】
【氏名】ドリアン・エルナンデス
(72)【発明者】
【氏名】ダヴィド・ファラルディ
(72)【発明者】
【氏名】マルク・モレ
(72)【発明者】
【氏名】トマ・ブランジェ
【テーマコード(参考)】
3E172
3J046
【Fターム(参考)】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB01
3E172BA01
3E172BB10
3E172BB12
3E172BB17
3E172BC01
3E172BD03
3E172CA21
3E172CA22
3E172DA31
3E172DA32
3E172DA36
3J046AA14
3J046BA03
3J046CA03
3J046CA04
3J046DA05
3J046EA02
3J046EA03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】車両へのより容易な一体化を可能にする一方で、製造が安価であり、堅牢なタンクを得ることを可能にする、ガス格納ライナを提供する。
【解決手段】本加圧ガス格納ライナ(12)は、第1の周縁部(32)を備える第1のシェル(26)を備える、第1の部品(22)と、第2の周縁部を備える第2のシェル(30)を備える、第2の部品(24)と、を備え、第1の周縁部(32)は、第2の周縁部に堅固に接続されており、第1のシェル(26)及び第2のシェル(30)は、それらの間に内側容積部(41)の境界を定めており、第1の部品(22)は、少なくとも1つのピラー(28)であって、内側容積部(41)を通過し、第1のシェル(26)と一体的に形成されている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加圧ガス格納ライナ(12)であって、
第1の周縁部(32)を備える第1のシェル(26)を備える、第1の部品(22)と、
第2の周縁部(36)を備える第2のシェル(30)を備える、第2の部品(24)と、を備え、
前記第1の周縁部(32)が、前記第2の周縁部(36)に堅固に接続されており、前記第1のシェル(26)及び前記第2のシェル(30)が、それらの間に内側容積部(41)の境界を定めており、前記第1の部品(22)が、少なくとも1つのピラー(28)であって、前記内側容積部(41)を通過し、前記第1のシェル(26)と一体的に形成されており、前記第1のシェル(26)に接続された近位端部(46)と、前記第2の部品(24)に堅固に接続された遠位端部(47)との間で細長い、少なくとも1つのピラー(28)を備え、前記ピラー(28)の横断面が、その近位端部(46)からその遠位端部(47)まで減少している、ライナ(12)。
【請求項2】
前記ピラー(28)が、中空であり、前記ピラー(28)が、前記第1のシェル(26)に接続されており、ピラーキャビティ(54)の境界を定める、ピラー壁(52)を備える、請求項1に記載のライナ(12)。
【請求項3】
前記ピラー壁(52)が、前記第1のシェル(26)と連続して延在し、前記第1のシェル(26)及び前記ピラー(28)が、前記ピラーキャビティ(54)に通じる第1の開口部(56)の境界を定めており、前記第2のシェル(30)及び前記ピラー(28)が、前記ピラー(28)に対して前記第1の開口部(56)の反対側にある第2の開口部(58)の境界を定めており、前記第2の開口部(58)が、前記ピラーキャビティ(54)に通じている、請求項2に記載のライナ(12)。
【請求項4】
前記ピラー壁(52)の厚さが、前記第1のシェル(26)の厚さに実質的に等しい、請求項2又は3に記載のライナ(12)。
【請求項5】
前記第1の周縁部(32)が、接合平面(J)に沿って前記第2の周縁部(36)に堅固に接続されており、前記ピラー(28)が、前記接合平面(J)を通過する、請求項1~4のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項6】
前記第2の部品(24)が、前記第2のシェル(30)によって担持された少なくとも1つの受容座部(31)を備え、前記ピラー(28)が、前記受容座部(31)内に受容されており、前記受容座部(31)によって前記第2の部品(24)に堅固に接続されている、請求項1~5のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項7】
前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)のうちの一方が、前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)のうちの他方の周りに、かつ重なり領域(43)の中へ延在する、請求項1~6のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項8】
前記第1の部品(22)及び前記第2の部品(24)のうちの一方が、レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料から形成されており、前記第1の部品(22)及び前記第2の部品(24)のうちの他方が、前記レーザ放射を吸収するように構成された材料から形成されており、前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)、並びに/又は前記ピラー(28)及び前記第2の部品(24)が、レーザ溶接によって互いに堅固に接続されている、請求項1~7のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項9】
前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)、並びに/又は前記ピラー(28)及び前記第2の部品(24)が、突合せ溶接によって一緒に堅固に接続されており、抵抗シート(64)が、前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)、並びに/又は前記ピラー(28)及び前記第2の部品(24)の溶接された隣接する縁部(66)の間に配置されている、請求項1~7のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項10】
前記溶接された隣接する縁部(66)が、一緒に、前記第1の周縁部(32)及び前記第2の周縁部(36)、並びに/又は前記ピラー(28)及び前記第2の部品(24)の厚さ方向(E)に対して斜めに延在する、斜めの縁部突合せ溶接平面(S)の境界を定める、請求項9に記載のライナ(12)。
【請求項11】
前記第2の部品(24)が、少なくとも1つのピラー(28)であって、前記内側容積部(41)を通過し、前記第2のシェル(30)と一体的に形成されており、前記第2のシェル(30)に接続された近位端部(46)と、前記第1の部品(22)に堅固に接続された遠位端部(47)との間で細長い、少なくとも1つのピラー(28)を備え、前記ピラー(28)の断面が、その近位端部(46)からその遠位端部(47)まで減少している、請求項1~10のいずれか一項に記載のライナ(12)。
【請求項12】
前記第1の部品(22)及び前記第2の部品(24)が、実質的に同じ形状である、請求項11に記載のライナ。
【請求項13】
加圧ガスタンク(10)であって、請求項1~12のいずれか一項に記載のライナ(12)と、前記ライナ(12)の周りに配置されたタンク本体(14)と、を備え、前記タンク本体(14)の内面(18)が、前記ライナ(12)の外面(20)に取り付けられている、加圧ガスタンク(10)。
【請求項14】
請求項1~12のいずれか一項に記載の加圧ガス格納ライナ(12)を製造するための方法であって、
前記ライナ(12)の第1の部品(22)と、第2の部品(24)と、を提供するステップと、
前記第1の周縁部(32)を前記第2の周縁部(36)に堅固に接続し、前記第1の部品(22)の前記ピラー(28)を前記第2の部品(24)に堅固に接続するステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加圧ガス格納ライナに関する。本発明は、そのようなライナを備える加圧ガスタンク、及びそのようなライナを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
輸送手段の分野、特に自動車輸送においては、加圧ガスを格納することが重要であることが明らかであり得る。これは、燃料電池に供給することを意図した二水素が車両内に貯蔵されなければならない、燃料電池が提供された車両の発展に関して、一層当てはまることを明らかにする。
【0003】
車両内に加圧ガスを格納するために円筒形タンクを使用することが知られている。そのようなタンクには、概して、タンクの本体内部に配置され、タンク内の加圧ガスの格納を確実にすることを目的とする、円筒形圧縮ライナが提供されている。
【0004】
しかしながら、そのようなライナ、及びより一般的にはそのようなタンクは、それらの形状が車両のレイアウトに不適であることがあるため、完全に満足できるものではない。
【0005】
したがって、非円筒形のリザーバ、例えば、角柱タンクを使用することが提案されている。そのようなタンクは、概して、扁平な角柱の形状を有し、車両におけるタンクの一体化を改善することを可能にする。
【0006】
しかしながら、そのようなタンクは、完全に満足できるものではない。具体的には、それらの非円筒形状に起因して、タンクの堅牢性が低いことが示されている。したがって、タンクの堅牢性を改善するためにタンクを局所的に補強し、ライナをそのような補強に適合させることが必要であった。しかしながら、そのようなライナの製造は、複雑であることが判明している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、本発明の課題のうちの1つは、車両へのより容易な一体化を可能にする一方で、製造が安価であり、堅牢なタンクを得ることを可能にする、ガス格納ライナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このために、本発明は、加圧ガス格納ライナであって、
第1の周縁部を備える第1のシェルを備える、第1の部品と、
第2の周縁部を備える第2のシェルを備える、第2の部品と、を備え、
第1の周縁部は、第2の周縁部に堅固に接続されており、第1のシェル及び第2のシェルは、それらの間に内側容積部の境界を定めており、第1の部品は、少なくとも1つのピラーであって、内側容積部を通過し、第1のシェルと一体的に形成されており、第1のシェルに接続された近位端部と、第2の部品に堅固に接続された遠位端部との間で細長い、少なくとも1つのピラーを備え、ピラーの横断面は、その近位端部からその遠位端部まで減少している。
【0009】
少なくとも1つのピラーを備える第1の部品の使用は、補強要素を収容することができるライナを得ることを可能にし、したがって、堅牢性が改善されたタンクを得ることを可能にする。ピラーの、その近位端部からその遠位端部まで減少する断面はまた、例えば、成形による第1の部品の生産に特に有利であり、そのような幾何形状は、その製造後の第1の部品の離型を容易にする。
【0010】
本発明の他の有利な態様によれば、格納ライナは、以下の特徴のうちのいくつかを、単独で又は技術的に実現可能な任意の組み合わせで含む。
ピラーは、中空であり、ピラーは、第1のシェルに接続されており、ピラーキャビティの境界を定めるピラー壁を備える。
ピラー壁は、第1のシェルと連続して延在し、第1のシェル及びピラーは、ピラーキャビティに通じる第1の開口部の境界を定めており、第2のシェル及びピラーは、ピラーに対して第1の開口部の反対側にある第2の開口部の境界を定めており、第2の開口部は、ピラーキャビティに通じている。
ピラー壁の厚さは、第1のシェルの厚さに実質的に等しい。
第1の周縁部は、接合平面に沿って第2の周縁部に堅固に接続されており、ピラーは、接合平面を通過する。
第2の部品は、第2のシェルによって担持された少なくとも1つの受容座部を備え、ピラーは、受容座部内に受容されており、受容座部によって第2の部品に堅固に接続されている。
第1の周縁部及び第2の周縁部のうちの一方は、第1の周縁部及び第2の周縁部のうちの他方の周りに、かつ重なり領域の中へ延在する。
第1の部品及び第2の部品のうちの一方は、レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料から形成されており、第1の部品及び第2の部品のうちの他方は、レーザ放射を吸収するように構成された材料から形成されており、第1の周縁部及び第2の周縁部、並びに/又はピラー及び第2の部品は、レーザ溶接によって互いに堅固に接続されている。
第1の周縁部及び第2の周縁部、並びに/又はピラー及び第2の部品は、突合せ溶接によって一緒に堅固に接続されており、抵抗シートは、第1の周縁部及び第2の周縁部、並びに/又はピラー及び第2の部品に溶接された隣接する縁部の間に配置されている。
隣接する縁部は、それらの間に、第1の周縁部及び第2の周縁部、並びに/又はピラー及び第2の部品の厚さ方向に対して斜めに延在する、斜めの突合せ溶接平面の境界を定める。
第2の部品は、少なくとも1つのピラーであって、内側容積部を通過し、第2のシェルと一体的に形成されており、第2のシェルに接続された近位端部と、第1の部品に堅固に接続された遠位端部との間で細長い、少なくとも1つのピラーを備え、ピラーの断面は、その近位端部からその遠位端部まで減少している。
第1の部品及び第2の部品は、実質的に同じ形状である。
【0011】
本発明は更に、加圧ガスタンクであって、上で言及されるようなライナと、ライナの周りに配置されたタンク本体と、を備え、タンク本体の内側面が、ライナの外側面に取り付けられている、加圧ガスタンクに関する。
【0012】
本発明は更に、上で言及されるような加圧ガス格納ライナを製造するための方法であって、
シェルの第1の部品と、第2の部品と、を提供するステップと、
第1の周縁部を第2の周縁部に堅固に接続し、第1の部品のピラーを第2の部品に堅固に接続するステップと、を含む、方法に関する。
【0013】
本発明は、単に非限定的な例として与えられる以下の説明を読み、図面を参照することにより、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明によるライナを備えるタンクの部分斜視図である。
図2】切断平面I-Iに沿った図1のタンクの断面図である。
図3図2と同様の断面図であり、タンクは、図1及び図2のタンクのライナの代替形態によるライナを備える。
図4図1及び図2のタンクの、その全体の斜視図である。
図5図1図4に示される変形形態に対する代替的な実施形態によるライナの2つの部品間の堅固な接続の細部の平面I-Iに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1図2及び図4を参照すると、加圧ガスタンク10は、加圧ガス格納ライナ12を備える。図2において分かるように、加圧ガスタンク10は、タンク本体14と、少なくとも1つのタンク支柱16と、を更に備える。
【0016】
加圧ガスタンク10は、例えば、還元燃料ガスなど、及び特に加圧水素などの加圧ガスを格納するように構成されている。加圧ガスタンク10は、例えば、200バールよりも高い圧力のガス、例えば、350バールの圧力のガス又は700バールの圧力のガスを格納するように構成されている。加圧ガスタンク10は更に例えば、例えば加圧ガスタンク10に格納された加圧ガスの液相などの液体を格納するように構成されている。
【0017】
加圧ガスタンク10は、例えば、車両、例えば、自動車に設置されることが意図されている。加圧ガスタンク10は、例えば、車両の燃料電池(図示せず)に燃料を供給するように構成されている。
【0018】
タンク本体14は、例えば、ライナ12が収納される本体容積部17を形成する。タンク本体14は、例えば、本体容積部17を画定する内面18を備える。タンク本体14は、例えば、ライナ12がタンク本体14内に配置されるようにライナ12の周りに作られ、内面18は、例えば、ライナの外面20に取り付けられている。
【0019】
タンク本体14は、例えば、複合材料から作製されている。タンク本体14が作製される複合材料は、例えば、エポキシ樹脂、又はポリオレフィン、特にポリプロピレン、ポリアミド、特にポリカプロラクタムPA6、ポリヘキサメチレンアジパミドPA6.6などの脂肪族ポリアミド、ポリカーボネート、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)及びPEKK(ポリエーテルケトンケトン)を含むPAEK(ポリアリールエーテルケトン)、PMMA(ELIUMとして知られる樹脂を含む)、PEI(ULTEMとしても知られるポリエーテルイミド)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PLA(ポリ乳酸)、TPU(熱可塑性ポリウレタン)及びPET(ポリエチレン)などのアクリル系材料、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーから作製される樹脂などの樹脂を含む。
【0020】
タンク本体14が作製される複合材料は、例えば、炭素繊維、ケブラー(登録商標)繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、ポリマー材料の繊維、例えば、熱可塑性物質、特にアラミド又はポリエステル繊維、植物由来の繊維、特に亜麻繊維、金属繊維からなる群から選択される繊維で作製された補強材を含み、繊維は好ましくは炭素繊維であるか、又はそのような繊維の混合物である。
【0021】
図2において分かるように、各タンク支柱16は、本体容積部17内に延在し、例えば、本体容積部17に対して互いに対向するタンク本体14の内面18の部分を接続する。
【0022】
各タンク支柱16は、例えば、タンク支柱16の端部の各々においてタンク本体14に溶接されるか、及び/又はタンク本体14と単一部品を形成するように作製される。
【0023】
各タンク支柱16は、例えば、複合材料から作製されている。各タンク支柱16が作製される複合材料は、例えば、エポキシ樹脂、又はポリオレフィン、特にポリプロピレン、ポリアミド、特にポリカプロラクタムPA6、ポリヘキサメチレンアジパミドPA6.6などの脂肪族ポリアミド、ポリカーボネート、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)及びPEKK(ポリエーテルケトンケトン)を含むPAEK(ポリアリールエーテルケトン)、PMMA(ELIUMとして知られる樹脂を含む)、PEI(ULTEMとしても知られるポリエーテルイミド)、PPS(ポリフェニレンスルフィド)、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PLA(ポリ乳酸)、TPU(熱可塑性ポリウレタン)及びPET(ポリエチレン)などのアクリル系材料、並びにそれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも1つの熱可塑性ポリマーから作製される樹脂などの樹脂を含む。
【0024】
各タンク支柱16が作製される複合材料は、例えば、炭素繊維、ケブラー(登録商標)繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、ポリマー材料の繊維、例えば、熱可塑性物質、特にアラミド又はポリエステル繊維、植物由来の繊維、特に亜麻繊維、金属繊維からなる群から選択される繊維で作製された補強材を含み、繊維は、好ましくは炭素繊維であるか、又はそのような繊維の混合物である。
【0025】
特定の実施形態では、タンク柱16の材料は、タンク本体14の材料と同じである。
【0026】
図2に示されるように、各タンク支柱16は、例えば、中空である。
【0027】
上記から分かるように、ライナ12は、例えば、本体容積部17内に配置されている。
【0028】
ライナ12は、加圧ガスタンク10が加圧ガスに対して耐漏洩性であることを確実にするように構成されており、一方で、タンク本体14は、加圧ガスが耐圧性であることを確実にするように構成されている。
【0029】
図2に示されるように、ライナは、第1の部品22と、第2の部品24と、を備える。
【0030】
第1の部品22及び第2の部品24は、例えば、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)、PA(ポリアミド)、PC(ポリカーボネート)、PP(ポリプロペン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、PS(発泡ポリスチレン)、PBT(ブチレンテレフタレート)からなるリストから選ばれる熱可塑性材料で作製されている。第1の部品22及び第2の部品24の材料は、例えば、PA6(ポリカプロラクタム)、PA11(ポリウンデカンアミド)、又はPA12(ナイロン12)からなるリストからより具体的に選ばれる。
【0031】
以下でより詳細に説明されるように、第1の部品22又は第2の部品24を形成するために選ばれる熱可塑性材料は、例えば、添加剤を含み得る。
【0032】
第1の部品22は、第1のシェル26と、少なくとも1つのピラー28と、を備える。図1及び図2に示されるように、第1の部品22は、例えば、複数のピラー28、例えば、少なくとも4つのピラー28を備える。
【0033】
第2の部品24は、第2のシェル30を備え、例えば、受容座部31を備える。図1及び図2に示されるように、第2の部品24は、例えば、複数の受容座部31、例えば、ピラー28と同数の受容座部31を備える。
【0034】
図1及び図2に示されるように、第1のシェル26は、第1の周縁部32と、内面33と、を備える。第1のシェル26、より具体的には内面33は、第1の周縁部32に沿って開口した第1の凹状スペース34の境界を定める。以下でより詳細に説明されるように、第1のシェル26は、例えば、ピラー28が収納されるオリフィス35を備える。
【0035】
図1及び図2に示されるように、第2のシェル30は、第2の周縁部36と、内面38と、を備える。第2のシェル30、より具体的には、内面38は、第2の周縁部36に沿って開口した第2の凹状スペース39の境界を定める。以下でより詳細に説明されるように、第2のシェル30は、例えば、受容座部31が収納されるオリフィス40を備える。
【0036】
第1の部品22及び第2の部品24は、互いに面して配置されており、第1の凹状スペース34及び第2の凹状スペース39は、例えば、互いに面して開口している。
【0037】
第1の周縁部32は、特に、第2の周縁部36に対向して配置されており、第1の周縁部32は、第2の周縁部36に堅固に接続されている。第1の周縁部32及び第2の周縁部36によってこのように堅固に接続された第1のシェル26及び第2のシェル30は、それらの間に内側容積部41の境界を定める。このように境界を定められた内側容積部41は、加圧ガスによって占有されるように構成されている。
【0038】
図1図4に示されるように、加圧ガスタンク10の少なくとも1つのポート42が、例えば、内側容積部41に加圧ガスを充填し、かつ/又は内側容積部41を空にするために、内側容積部41へのアクセスを可能にするように、例えば、第1の部品22内に収納されている。
【0039】
第1の周縁部32及び第2の周縁部36のうちの一方は、第1の周縁部32及び第2の周縁部36のうちの他方の周りに、かつ重なり領域43の中へ延在する。
【0040】
特に、図2に示されるように、第2の周縁部36は、例えば、第1の周縁部32の周りに延在し、内側容積部41の反対側で第1の周縁部32に取り付けられている。このために、第1の周縁部32は、重なった部分44を備え、第2の周縁部36は、重なり部分45を備える。図2に示されるように、重なった部分44は、例えば、重なり部分45にわたって突出している舌部を形成する。
【0041】
図1に示されるように、第1の周縁部32及び第2の周縁部36は、接合平面Jにおいて堅固に接続されている。特に、第1の周縁部32及び第2の周縁部36の少なくとも50%は、接合平面Jに沿って堅固に接続されていることが理解されるであろう。図2に示されるように、第1の周縁部32及び第2の周縁部36は、例えば、上記周縁部32、36がポート42の近傍に延在するときに、例えば、接合平面の外部で堅固に接続されており、周縁部32、36は、接合平面Jからオフセットされていることも理解されるであろう。
【0042】
少なくとも1つのピラー28は、内側容積部41を通過する。特に、少なくとも1つのピラー28は、内側容積部41が第1のシェル26と第2のシェル30との間でピラー28の周りに延在するように、内側容積部41を通過する。
【0043】
図1及び図2において分かるように、ピラーは、接合平面Jを更に通過する。ピラー28は、例えば、接合平面Jに直交する。
【0044】
図1及び図2に示されるように、ピラー28及び第1のシェル26は、一体的である。ピラー28及び第1のシェル26は、言い換えれば、単一部品で形成されており、第1の部品22を形成する少なくとも1つのピラー28及び第1のシェル26は、例えば、単一部品で成形されている。
【0045】
ピラー28は、近位端部46と、遠位端部47と、を備える。図1及び図2に示されるように、ピラー28は、その近位端部46とその遠位端部47との間で伸長方向X-X’に細長い。
【0046】
図1及び図2に示されるように、近位端部46は、第1のシェル26に接続されている。遠位端部47は、第2の部品24に、例えば、第2のシェル30及び/又は受容座部31に堅固に接続されている。
【0047】
ピラー28の断面は、その近位端部46からその遠位端部47に向かって、例えば、ピラー28全体に沿ってその伸長方向X-X’に沿って減少している。ピラー28の断面は、伸長方向X-X’に直交して測定される、例えば、内側容積部41を画定するピラーの外部セクションを含む。
【0048】
図1に示されるように、ピラーは、例えば、ピラー首部48と、ピラー本体50と、を備え、ピラー首部48は、ピラー本体を第1のシェル26に接続している。特に、ピラー首部48は、第1のシェル26のオリフィス35内でピラーを第1のシェル26に接続している。
【0049】
図1及び図2に示される実施形態では、ピラーの横断面は、実質的に円形である。この場合、ピラー本体50は、例えば、円錐台形の形状であり、したがって、ピラー28の断面は、ピラー28の遠位端部47で最小である。
【0050】
図示されていない変形形態では、ピラーの断面は、実質的に楕円形である。
【0051】
図2に示されるように、ピラー28は、例えば、中空である。そのような場合、ピラーは、第1のシェル26に接続されており、ピラーキャビティ54の境界を定める、ピラー壁52を備える。
【0052】
図2に示されるように、ピラー壁52は、例えば、ピラー首部48及びピラー本体50を形成する。
【0053】
ピラー壁52は、例えば、第1のシェル26と連続して延在し、すなわち、例えば、ピラー壁52、及び第1のシェル26を画定する壁は、何らかの鋭利な角部を形成しない。そのような場合、ピラー壁52の厚さは、例えば、第1のシェル26の厚さに実質的に等しい。
【0054】
図2に示されるように、第1のシェル26及びピラー28は、ピラーキャビティ54に通じる第1の開口部56の境界を定めている。第1の開口部56は、特に、ピラー28と第1のシェル26との間の接合部において、ピラー28の遠位端部47まで延在する。
【0055】
図2に示されるように、第2のシェル30及びピラー28は、例えば、ピラー28に対して第1の開口部56の反対側に、ピラーキャビティ54に通じる第2の開口部58の境界を定める。このために、ピラー28は、その遠位端部47において開口しており、第2のシェル30、及び、例えば、受容座部31は、例えば、ピラー28の遠位端部47に面して開口して、第2の開口部58を形成する。
【0056】
図2に示されるように、タンク支柱16は、各ピラー28のピラーキャビティ54内に収納されており、タンク支柱16は、第1の開口部56及び第2の開口部58を通ってライナ12の両側でピラーキャビティ54から突出している。
【0057】
図2において分かるように、受容座部31は、第2のシェル30によって担持されている。受容座部31及び第2のシェル30は、例えば、一体的である。
【0058】
ピラーは、例えば、受容座部31内に受容されており、受容座部31によって第2の部品24に堅固に接続されている。
【0059】
上記から分かるように、受容座部31は、例えば、遠位端部47に面して開口しており、第2の開口部58を形成する。
【0060】
受容座部31は、突出部分62内の停止部分60を更に備える。
【0061】
停止部分60は、例えば、ピラー28の遠位端部47に対向して配置されており、ピラー28は、例えば、伸長方向X-X’に沿って停止部分60に当接している。
【0062】
突出部分62は、伸長方向X-X’に沿って第2のシェル30から第1の部品22に向かって突出しており、突出部分62は、遠位端部47の周りに配置されている。
【0063】
図1及び図2に示される例では、第1の部品22は、レーザ放射を吸収するように構成された材料から作製されている。第2の部品24は更に、レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料から作製されている。
【0064】
レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料は、例えば、上記で提示した熱可塑性材料のうちの1つから作製されており、上記熱可塑性材料は、光吸収添加剤を含まない。
【0065】
レーザ放射を吸収するように構成された材料は、例えば、上記で提示した熱可塑性材料のうちの1つから作製されており、上記熱可塑性材料は、例えば、炭素などの光吸収添加剤を含む。
【0066】
特定の実施形態では、レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料、及びレーザ放射を吸収するように構成された材料は、同じ熱可塑性材料から作製されており、これらの材料間の違いは、レーザ放射を吸収するように構成された材料が、光吸収添加剤を使用して処理される一方で、レーザ放射に対して透過性であるように構成された材料は、そのような添加剤を使用して処理されないことである。
【0067】
第1の周縁部32及び第2の周縁部36、並びに/又はピラー28及び第2の部品24は、レーザ溶接によって互いに接合されている。
【0068】
図2に示される例では、重なった部分44及び重なり部分45は、この場合、レーザ溶接によって固定されており、第1の周縁部32及び第2の周縁部36を堅固に接続している。この例では、ピラー28の遠位端部47は、レーザ溶接によって、受容座部31に、特に停止部分60に更に堅固に接続されており、ピラー28及び第2の部品24を堅固に接続している。
【0069】
ここで、上で説明されるライナ12の変形形態について提示する。この変形形態によれば、ライナ12は、以下のものが、先に提示した変形形態とは異なる。同様の要素は、同じ参照符号を有する。
【0070】
図3に示されるこの変形形態では、第2の部品24も、内側容積部41を通過する少なくとも1つのピラー28を備える。
【0071】
図3に示されるように、第1の部品22の少なくとも1つのピラー28と同様に、第2の部品24の少なくとも1つのピラー28は、第2のシェル30と一体的であり、このピラー28の近位端部46とこのピラー28の遠位端部47との間で細長い。
【0072】
第2の部品24のピラー28又は各ピラー28の近位端部46は、第2のシェル30に接続されており、ピラー28又は各ピラー28の遠位端部47は、第1の部品22に堅固に接続されている。
【0073】
図3に示されるように、第1の部品22の少なくとも1つのピラー28と同様に、第2の部品24のピラー28の断面は、その近位端部46からその遠位端部47まで減少している。
【0074】
第1の部品22は、例えば、この変形形態によれば、先に提示した第2の部品の受容座部31と同様の少なくとも1つの受容座部31を更に備える。この場合、第2の部品24のピラー28は、第1の部品22の受容座部31内に受容されており、上記受容座部31によって第1の部品に堅固に接続されている。換言すれば、第2の部品24のピラー28は、第1の部品22の受容座部31と協働し、第1の部品22のピラー28は、第2の部品24の受容座部31と協働する。
【0075】
この変形形態では、図3に示されるように、第1の部品22及び第2の部品24は、例えば、実質的に同じ形状である。特に、第1の部品22及び第2の部品24は、第1のシェル26及び第2のシェル30の同じ領域に配置された同じ数のピラー28を備える。第1の部品22及び第2の部品24は、例えば、第1のシェル26及び第2のシェル30の同じ領域に配置された同じ数の受容座部31を更に備える。
【0076】
図3に示されるように、ライナ12の隣接するピラー28は、例えば、第1の部品22及び第2の部品24の交互のピラーであり、例えば、それによって、第2の部品24は、ライナを形成するために、第1の部品22に類似した形状であり、第1の部品22上で反転されている。
【0077】
ここで、上記で提示した実施形態の変形形態に対する代替形態である、加圧ガス格納ライナ12の第2の実施形態を提示する。この第2の実施形態によれば、ライナ12は、上記で提示した実施形態とは異なる。同様の要素は、同じ参照符号を有する。
【0078】
この実施形態では、第1の周縁部32及び第2の周縁部36、並びに/又はピラー28及び第2の部品24は、レーザ溶接によって互いに堅固に接続されず、突合せ溶接によって一緒に堅固に接続されている。
【0079】
このために、第1の部品22は、必ずしもレーザ放射を吸収する材料から作製される必要はなく、第2の部品24は、必ずしもレーザ放射に対して透過性の材料から作製される必要はない。
【0080】
この実施形態では、図5に示されるように、少なくとも1つの抵抗シート64が、第1の部品22及び第2の部品24の隣接する縁部66の間に配置されている。
【0081】
図5に示されるように、抵抗シート64は、例えば、第1の周縁部32及び第2の周縁部36に溶接された隣接する縁部66の間に配置されている。代替的に又は追加的に、抵抗シートは、ピラー28の隣接する縁部と第2の部品24との間に、例えば、ピラー28の遠位端部47と受容座部31の停止部分60との間に配置されている。
【0082】
図5の例では、隣接する縁部66は、それらの間に突合せ溶接平面Sの境界を定める。突合せ溶接平面Sは、例えば、第1の周縁部32及び第2の周縁部36、並びに/又はピラー28及び第2の部品24の厚さ方向Eに対して斜めである。
【0083】
突合せ溶接された第1の周縁部32及び第2の周縁部36が示されている図5では、厚さ方向は、内面33、38に対して実質的に垂直である。したがって、溶接平面は、厚さ方向Eに対して平行ではない。溶接平面は、例えば、厚さ方向Eに対して0°~80°、特に30°~60°の角度を形成する。
【0084】
ここで、加圧ガスを圧縮するためのライナ12の第3の実施形態を提示する。この第3の実施形態によれば、ライナ12は、上記で提示した実施形態とは異なる。同様の要素は、同じ参照符号を有する。
【0085】
この第3の実施形態では、第1の部品22及び第2の部品24は、レーザ溶接によっても、突合せ溶接によっても固定されておらず、熱風溶接によって固定されている。
【0086】
このために、第1の部品22は、必ずしもレーザ放射を吸収する材料から作製される必要はなく、第2の部品24は、必ずしもレーザ放射に対して透過性の材料から作製される必要はない。第1の部品22及び第2の部品24を堅固に接続するために、抵抗シート64も使用されていない。第1の部品22及び第2の部品24の隣接する及び/又は重ね合わされた縁部は、この実施形態では、高温空気などの熱風を使用して、これらの縁部を局所的に加熱することによって溶接されている。
【0087】
ここで、上で説明されるような加圧ガス格納ライナ12を製造するための方法について提示する。
【0088】
第1のステップ中に、第1の部品22と、第2の部品24と、が提供される。
【0089】
第2のステップ中に、第1の周縁部32は、第2の周縁部36に堅固に接続され、ピラー28は、第2の部品24に堅固に接続される。
【0090】
上記で提示した第1の実施形態によれば、第1の周縁部32及び第2の周縁部36、並びにピラー28及び第2の部品24は、レーザ溶接によって堅固に接続される。
【0091】
このために、レーザビームが第1の周縁部32に向けられ、レーザビームに対して透過性である第2の周縁部36を通してレーザビームを吸収する。レーザビームの吸収に関連する第1の周縁部32の局所的な加熱は、第1の周縁部32の局所的な溶融、及びそれに隣接する第2の周縁部36の局所的な溶融を引き起こし、第1の周縁部32及び第2の周縁部36のレーザ溶接による締結をもたらす。
【0092】
同様に、ピラー28及び第2の部品24のレーザ溶接による締結のために、第2の部品24を通してピラー28にレーザビームが向けられる。
【0093】
上記で提示した第2の実施形態によれば、第1の周縁部32の第2の周縁部36への堅固な接続、及びピラー28の第2の部品24への堅固な接続は、突合せ溶接によって行われる。
【0094】
抵抗シート64は、第1の部品22の隣接する縁部66と第2の部品24との間に配置されている。次いで、ジュール効果によるその加熱のために、抵抗シート64を通して電流が生成される。したがって、隣接する縁部66が加熱され、その結果、隣接する縁部66が抵抗シート64に溶接される。
【0095】
上記で提示した第3の実施形態によれば、第1の周縁部32の第2の周縁部36への堅固な接続、及びピラー28の第2の部品24への堅固な接続は、熱風溶接によって行われる。
【0096】
次に、隣接する部品の加熱が、それらの局所的な溶融及び結果として生じる溶接のために、熱風ジェットによって行われる。
【0097】
上記3つの実施形態で提示された様々な溶接モードは組み合わせることができ、例えば、入れ替え可能であることが理解されるであろう。例えば、第1の周縁部32は、突合せ溶接によって第2の周縁部36に溶接され、ピラー28は、レーザ溶接によって第2の部品24に溶接される。
図1
図2
図3
図4
図5