(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2017-525902(P2017-525902A)
(43)【公表日】2017年9月7日
(54)【発明の名称】圧力放出部を装着した複合材圧力タンクボス
(51)【国際特許分類】
F17C 13/00 20060101AFI20170810BHJP
【FI】
F17C13/00 301Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2017-503946(P2017-503946)
(86)(22)【出願日】2015年7月21日
(85)【翻訳文提出日】2017年1月18日
(86)【国際出願番号】US2015041410
(87)【国際公開番号】WO2016018679
(87)【国際公開日】20160204
(31)【優先権主張番号】14/444,958
(32)【優先日】2014年7月28日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】517018905
【氏名又は名称】クアンタム フュール システムズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】レアビット,マーク
(72)【発明者】
【氏名】ワーナー,マーク
(72)【発明者】
【氏名】レア,デービッド
【テーマコード(参考)】
3E172
【Fターム(参考)】
3E172AA02
3E172AA05
3E172BC01
3E172BC05
3E172BD03
3E172CA12
3E172DA90
3E172EA43
(57)【要約】
開示されているのは機器、システムの方法および改良されたボスであって、ボスはフランジ底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含んでいるボスを通じて流体接続している平坦な底面を形成するフランジを有する頂部表面を備えた長手方向に延びる本体を有し、LMCはライナー頸状部と螺合されるように適合された溝を有し、かつ流入通路はボスの流体接続に対してLMCを流体接続している。
【選択図】
図6A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス貯蔵室(11)を画定し、実質的に平坦な表面を伴った極性端(202)部分を有し、前記ガス貯蔵室と流体連通している前記平坦な表面上にアクセス開口部(18)を有するライナー(200)であって、前記平坦な表面から延び、前記アクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リング(205)であって、外側環状壁(214)、頂部壁(215)および内側環状壁上に設けられた螺旋状頸状部ネジ山(210)のセットを伴った前記内側環状壁(212)を有する前記隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいる、前記ライナーと、
頂部表面(107)を有し長手方向に延びている本体(101)と、前記ガス貯蔵室に前記ボスを通じて流入通路として機能するために流体接続(102)を伴った平坦な底面(110)を有するフランジ(109)を形成しながら横方向に延伸されている前記本体の底部端とを有する前記ボス(100)であって、前記ライナー装着接続部(LMC)が頂部(121)、実質的に平滑な外側環状壁(122)および前記頸状部ネジ山(210)を係合するために螺旋状にねじ切り(150)された内部環状壁(123)を含んだ前記隆起した円形頸状部リングに螺合されるように適合された溝を有し、前記平坦な底面(110)上のライナー装着接続部(120)をさらに含んでいる、前記ボスと
を含む、加圧ガス貯蔵ボスアセンブリであって、
前記ボスは前記螺旋状頸状部ネジ山(210)が前記内部環状壁の前記対応する螺旋状ネジ山と係合されるように前記隆起した円形頸状部リングを介して前記ライナーに螺着されるよう構成されており、
前記ボスの前記流体接続が流路(105)を形成している環状チャネル壁(104)をさらに含み、
前記ボスが前記流路へ前記LMCを流体接続している流入通路(124)をさらに含む、
加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項2】
前記チャネル壁の延伸された脚部(108)をさらに含む、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項3】
前記円形頸状部リングは前記LMCの角度テーパα(126)に対応したΦ(206)の角度で先細にされる、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項4】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が係合される際に、空隙が前記流入通路を介して前記LMCとガス室との間に作成される、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項5】
前記ライナー内の流入ガスが前記流入通路へ、および前記流入通路を通して流入する、請求項4に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項6】
ガス貯蔵室を画定し、実質的に平坦な表面を伴った極性端部分を有し、前記ガス貯蔵室と流体連通している前記平坦な表面上にアクセス開口部を有するライナーであって、前記平坦な表面から延び、前記アクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リングであって、外側環状壁、頂部壁および内側環状壁上に設けられた螺旋状頸状部ネジ山のセットを備えた前記内側環状壁を有する前記隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいる、前記ライナーと、
頂部表面を有し長手方向に延びている本体と、前記ガス貯蔵室に前記ボスを通じて流入通路として機能するために流体接続を伴った平坦な底面を有するフランジを形成しながら横方向に延伸されている前記本体の底部端とを有するボスであって、前記ボスは前記平坦な底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含み、前記LMCは前記隆起した円形頸状部リングと螺合されるように適合された溝を有し、頂部、実質的に平滑な外側環状壁および前記螺旋状円形頸状部ネジ山のセットと係合するように螺旋状にネジ切りされた内部環状壁を含む、前記ボスと
を含む加圧ガス貯蔵容器であって、
前記ボスは前記螺旋状頸状部ネジ山のセットが前記内部環状壁の前記対応する螺旋状ネジ山と係合されるように前記隆起した円形頸状部リングを介して前記ライナーに螺着されるよう構成されており、
前記ボスの前記流体接続が流路を形成している環状チャネル壁をさらに含み、
前記ボスが前記流路へ前記LMCを流体接続している流入通路をさらに含み、
外装(300)が前記ライナーおよび前記フランジの全体ならびに前記細長いボス本体の一部の周囲に外殻を形成している、
加圧ガス貯蔵容器。
【請求項7】
前記円形頸状部リングは前記LMCの角度テーパα(126)に対応したΦ(206)の角度で先細にされる、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項8】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が係合された場合、前記頂部壁の前記先端部は前記ボス内の空隙に隣接し、前記流入通路が低密度の領域の一部である場合、それはプラスチック製ライナー材料が不十分であり、かつガスで充満されていることが理由である、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項9】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が完全に係合された場合、前記頂部壁の前記先端部は前記ボス内の空隙に隣接し、前記流入通路はプラスチック製ライナー材料が不十分であり、かつガスで充満されている低密度の領域を含む、請求項7に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項10】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が完全に係合された場合、前記ボスの前記LMCは前記流路と流体接続されながら前記頂部壁の前記先端は空隙(222)を形成し、前記流体接続(102)がバルブ(500)で密封されている場合、それがプラスチック製ライナー材料が不十分であるように、前記流入通路の前記空隙が密封された空洞および低密度の領域の一部である、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項11】
加圧ガス貯蔵容器のボスとライナーとの間の密閉不良を防止する方法であって、
外装(300)材料で覆われたガス室(11)を有するプラスチック製ライナー(200)に接続されたボス(100)内に形成された流入通路(124)と流体接続する低密度空隙(222)を提供することを含み、
前記覆われたプラスチック製ライナーが容器を形成し、
前記ガス室から前記プラスチック製ライナーの内部へ、または前記外装(301)の下側に流入するガスが、低密度の空隙に移動し、軽減された圧力が前記ガス室の外に形成される、
方法。
【請求項12】
前記ライナーによって囲まれた前記圧力室内にねじ切りされた流路開口部を有する前記ボスの前記開放頂部を通した流体接続と、
前記圧力室を密閉する前記流路内にねじ切りされたバルブ(500)と
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
頂部表面を伴い長手方向に延びている本体であって、フランジ底面のライナー装着接続部(LMC)をさらに含む前記ボスを通じて流体接続している平坦な底面を形成している前記フランジを有し、前記LMCはライナー頸状部と螺合されるように適合された溝を有する、前記長手方向に延びている本体と、
前記ボスを通じた前記流体接続に前記LMC溝を流体接続している流入通路と
を含む、改良されたボス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
本願は、2014年7月28日に出願された米国実用特許出願第14/444,958号の利益を主張し、その内容は参照によってその全体において援用される。
【0002】
1.分野
本開示は、加圧された複合材気体貯蔵タンク用極性ボス接続に関する。
【背景技術】
【0003】
2.一般的背景
車両は、気体燃料によって燃料供給される場合がある。気体燃料は従来、タンク構造における低圧力下またはより高圧力下において化学水素化物に結合して貯蔵される。輸送の際に燃料輸送容器またはタンクを含む車両の重量は、車両総重量(GVW)の一因となる。車両がより重ければ、それを前進させたり、停止させたりするためにより多くの力が必要とされ、重量がより軽ければ、それは運搬可能である。
【0004】
車両における気体燃料シリンダ/タンクの収納は、衝突安全要件を満たす必要がある。タンクシリンダは破裂圧力に関して測定される。シリンダが3000psiの定格圧力を有する場合、それは通常の3000psiの定格圧力の2〜3倍の破裂強度(または故障定格)を有している。
【0005】
定格車両総重量(GVWR)。これは、車両自体に燃料が充填され、製造業者の仕様に従って荷重された際に車両がなり得る重量として製造業者によって算出される定格である。
【0006】
車両の加圧された燃料に関する安全性と重量との間には継続的なバランスが存在し、タンクの重量を軽減する従来の方法は繊維に覆われたプラスチック製ライニングのタンクの使用を含む。
【0007】
図1〜4は、従来の複合材タンク構造を示す。このような複合材圧力容器「1」はプラスチック製ライナー「5」上の覆い包まれた領域「2」を形成している結合母材内で強化繊維を巻き付けることによって構成されている。ライナー(
図1)は、極性領域「7」と極性領域付近の頸状部「9」を有する。頸状部は充填材および分注端部として機能する。このような複合材構造は、軽量さと頑丈さを兼ね備える。各複合材容器は制御された方法で容器の内外に移動される加圧流体を収納する圧力室「11」を画定する。
【0008】
圧力室内外での流体の制御された動きを可能にするために、ライナー頸状部「9」はボス「15」に接続され、かつボスは一般的にネジ式か、または別の方法で、流体の流れを導きかつ制御可能な弁、測定用計器、管および設備器具への接続用に形成されている。ボスは、従来から金属または他のガス不透過性剛性材料で形成されている。
【0009】
ボスは一般的に、圧力室を画定するライナーによって形成された容器への流体18の接続を有する円筒状の頸状部16を含む。ボスは圧力室および容器外部の環境との間の境界面である。装着フランジ19は極性領域7における頸状部9の一端に固定されている。フランジ15は圧力室開口部10よりも大きく、かつ所定の位置にボスを保持するために圧力容器のライナーに固定されている。
【0010】
ライナーはボスに十分確実に密封されなければならず、さもなければ燃料が漏れる。ライナーはいくつかの気体燃料に対して不透過性ではなく、あるガスは圧力容器からの漏れを引き起こす、覆い包まれている領域に流入する。
【発明の概要】
【0011】
開示
簡潔には、気体燃料貯蔵シリンダは車両に対して重量を追加する。重量は、積載物を運ぶ能力、運用コストおよび規制問題に影響を与える。
【0012】
円筒状加圧単繊維に包まれた複合材シリンダは気体燃料を貯蔵するための金属製タンクの軽量代替物である。このようなシリンダは少なくとも破裂定格に等しい量の内部に印加されるフープ応力および軸方向応力に耐えることができる。
【0013】
本明細書に開示されているのはガス貯蔵室を画定するライナーを有し、実質的に平坦な表面を備えた極性端部と、ガス貯蔵室と流体連通している平坦な表面上のアクセス開口部を有する加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ用機器、システムおよび方法の態様の例示的な実装であり、平坦な表面から延び、かつアクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいるライナーであって、外側環状壁、頂部壁および内側環状壁を有して内側環状壁上に螺旋状頸状部ネジ山のセットを備えた隆起した円形リングであって、ガス貯蔵室への極性ボスに通じる流体通路として機能するために流体接続を伴った頂部表面、平坦な底面を有する長手方向に延びている本体を有するボスであって、フランジ底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含んでいるボスであって、LMCは実質的に円滑な頂部外側環状壁および頸状部ネジ山に係合するように螺旋状にねじ切りされている内部環状壁を含み、頸状部に螺合されるように係合された溝を有し、ボスは螺旋状頸状部ネジ山が内部環状壁の対応する螺旋状ネジ山と係合されるように、頸状部を介してライナー上に螺着されるように構成されている。
【0014】
本明細書に開示されているのはガス貯蔵室を画定するライナーを有し、実質的に平坦な表面を備えた極性端部と、ガス貯蔵室と流体連通している平坦な表面上のアクセス開口部を有する加圧ガス貯蔵ボスアセンブリの機器、システムおよび方法の態様の例示的な実装であり、平坦な表面から延び、かつアクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいるライナーであって、外側環状壁、頂部壁および内側環状壁を有して内側環状壁上に螺旋状頸状部ネジ山のセットを備えた隆起した円形頸状部リングであって、ガス貯蔵室への極性ボスに通じる流体通路として機能するために流体接続を伴った頂部表面、平坦な底面を有する長手方向に延びている本体を有するボスであって、フランジ底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含んでいるボスであって、LMCは実質的に円滑な頂部外側環状壁および頸状部ネジ山に係合するように螺旋状にねじ切りされている内部環状壁を含んで、環状チャネル壁がボスの流体接続の一部である流路を形成し、流入通路が環状チャネル壁流路に対してLMCを流体接続し、かつボスは螺旋状頸状部ネジ山が内部環状壁の対応する螺旋状ネジ山と係合されるように、頸状部を介してライナー上に螺着されるように構成されている。
【0015】
いくつかの例においては、上記例示はチャネル壁の延長脚部を含む。
【0016】
いくつかの例においては、上記例示は円形頸状部リングがLMCの角度テーパαに対応するΦの角度で先細りされるような角部を伴ったテーパを有する。
【0017】
いくつかの例においては、上記例示はライナー頸状部の螺旋状ネジ山およびボスの溝が完全に係合している場合、頂部壁境界の先端部はLMCおよびガス室に流体接続するボスの隙間に隣接するか、または当接する。
【0018】
本明細書に開示されているのはガス貯蔵室を画定するライナーを有し、実質的に平坦な表面を備えた端部と、ガス貯蔵室と流体連通している平坦な表面上のアクセス開口部を有する加圧ガス貯蔵ボスアセンブリの機器、システムおよび方法の態様の例示的な実装であり、平坦な表面から延び、かつアクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいるライナーであって、外側環状壁、頂部壁および内側環状壁を有して内側環状壁上に螺旋状頸状部ネジ山のセットを備えた隆起した円形リングであって、ガス貯蔵室への極性ボスに通じる流体通路として機能するために流体接続を伴った頂部表面、平坦な底面を有する長手方向に延びている本体を有するボスであって、フランジ底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含んでいるボスであって、LMCは実質的に平滑な頂部外側環状壁および頸状部ネジ山に係合するように螺旋状にねじ切りされている内部環状壁を含みながら、頸状部に螺合されるように係合された溝を有し、環状チャネル壁はボスの流体接続の一部である流路を形成し、流入通路が環状チャネル壁流路に対してLMCを流体接続し、ボスは螺旋状頸状部ネジ山が内部環状壁の対応する螺旋状ネジ山と係合されるように、頸状部を介してライナー上に螺着されるように構成されており、かつ外装部はライナー、フランジおよび細長いボス本体の一部の周囲に外殻を形成する。いくつかの例においては、チャネル壁の延長脚部が存在する。いくつかの例においては、頸状部リングは先細りの形状であり、かつLMCは円形頸状部リングのΦの角度がLMCのテーパαに対応するような角度を伴って先細りである。
【0019】
いくつかの例においては、上記例示はライナー頸状部の螺旋状ネジ山およびボスの溝が完全に係合している場合、頂部壁の先端部はLMCおよびライナーより低い密度を有し、ガス室に流体接続するボス内の空隙に隣接している。
【0020】
覆い包まれた加圧ガス貯蔵容器のためのいくつかの例においては、ライナー頸状部の螺旋状ネジ山およびボスの溝が完全に係合している場合、LMCは空隙の一つ、密度のより低い密度領域またはライナーおよびボスの流入通路に当接し、それによって、ライナー外に流出し、または外装部の下側で捕捉されるガスは低密度の空隙への流入通路にライナーから移動または流入する。
【0021】
覆い包まれた加圧ガス貯蔵容器のためのいくつかの例においては、ライナー頸状部の螺旋状ネジ山とボス溝とが完全に係合されており、かつ弁が圧力下でガス室の状態を維持するように接続されている場合、低密度の流入通路は、ライナー外に流出するガスがライナーと外装部の下側との間で捕捉され、低密度の空隙への流入通路に移動または流入する場所にある。
【0022】
本明細書に開示されているのは加圧ガス貯蔵容器のボスとライナーとの間の密閉不良を防止する方法の態様の例示的な実装であり、外装材料に覆い包まれたプラスチック製ライナーに接続されたボスにおいて形成される流入通路の流体接続に低密度の空隙を配置することを含む方法であって、覆い包まれているプラスチック製ライナーは加圧可能なガス室を形成し、かつプラスチック製ライナーの中に、またはそれを通じてガス室から流入するガスが低密度の空隙に移動する。いくつかの例においては、ライナーによって囲まれた圧力室のねじ切りされた流路開口部を伴うボスの開放頂部を通した流体接続が弁でブロックされ、それにより圧力室を密封する。
【0023】
本明細書に開示されているのは改良されたボスの態様の例示的な実装であり、フランジ底面上のLMCをさらに含んでいるボスを通じて流体接続を有する平坦な底面を形成するフランジを有する頂部表面を備えた長手方向に延びている本体を有するボスであって、ライナー頸状部と螺合されるように係合された溝を有するLMCであって、かつ流入通路はボスを通じた流体接続に対しLMCを流体接続している。
【0024】
本開示の上記特徴は、同様の参照番号が同様の構成要素を示している添付図面と併せてなされている以下の説明を参照することによって、より明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【
図3】気体燃料を貯蔵するための加圧複合材タンクの断面図である。
【
図4】従来の複合材圧力容器の極性端部の拡大部分断面図である。
【
図5】本明細書に開示された複合材圧力容器の側面の外観図である。
【
図6A】ライナーに対するボス密閉アセンブリの順次実装および圧力容器の形成を示す。
【
図6B】ライナーに対するボス密閉アセンブリの順次実装および圧力容器の形成を示す。
【
図6C】ライナーに対するボス密閉アセンブリの順次実装および圧力容器の形成を示す。
【
図7A】ボス密閉アセンブリのためのねじ切りの選択肢のいくつかの態様を示す。
【
図7B】ボス密閉アセンブリのためのねじ切りの選択肢のいくつかの態様を示す。
【
図8A】ボス密閉アセンブリのためのねじ切りの選択肢のいくつかの態様を示す。
【
図8B】ボス密閉アセンブリのためのねじ切りの選択肢のいくつかの態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本明細書は、新規とみなされる本開示の特徴を定義する特許請求の範囲で締めくくるが、本開示の教示は、同様の参照番号が繰り越されている付録、図と併せて以下の説明の考察からよりよく理解されるであろう。図中の全ての記述およびコールアウトは、あたかも本明細書において完全に説明されているようにこの参照によって本明細書に援用される。
【0027】
さらなる説明
一つ以上の例示的な実装に従えば、圧力容器を形成するための機器、システムおよび方法の態様が
図5〜9に示される。圧力容器50は、タンク本体75、ライナー200に密閉されたボス100、およびライナー−ボスの組合せの周りの結着溶剤または結着材中の単繊維による外装を有し、それによって単繊維がライナーとボスの周囲の外装支持層300を形成する。支持層300は、ライナーおよびボスの一部の周囲に外殻を形成する。ライナーと外装との間の境界面は外装301の下側としても参照される。
【0028】
ボス100はライナー開口部207に流体接続しているライナー頸状部205でライナーの極性端部202にてライナー200に固着される。ボスは圧力容器を形成する異種材料を接続するために使用することができる。ライナー頸状部205は、いくつかの例において内側リング壁212、外側リング壁214、およびリング形状の頸状部の先端部215であって、かつ圧力室11と流体連通している開口部を形成する頂部壁215を有する実質的に平坦なプラスチック製リングである。いくつかの例においては、頸状部内側環状壁212は非平滑である。いくつかの例においては、頸状部内側環状壁212はボスの
螺旋状ネジ山と協働するように
螺旋状頸状部ネジ山を伴いねじ切り210されている。頸状部205は角部Φ206で先細りになっている。頸状部205はボス100に形成されたライナー装着接続部(LMC)と嵌合している。
【0029】
ボス100はライナー200によって囲まれている圧力室11に流体接続102を画定する細長い本体101を有する。環状チャネル壁104は流体接続102の一部であるねじ切り106され得る流路105を形成する。チャネル壁の開放頂部107は弁500、管および他の充填または排出口機器に対する接続部を受容することができる。このような排出口機器または弁は密閉された圧力室を形成するように装着するための対応するネジ山を有してもよい。ボスの遠位端は、ライナー200および圧力容器50に接続されている。チャンネルの頂部107は流体接続部102の頂部であり、かつ圧力容器内への流路を形成している。チャネル壁104の底部はチャネル壁の延長脚部108である。本体はフランジ109を形成しながら横方向に延伸された底端部を有する。脚部108はそれがフランジの実質的に平坦な底部110を超えて延びているために延伸されている。フランジ底部110はライナーへのボスの装着の一部を形成するライナーの極性端部202上に嵌合するフランジの一部である。LMC120はライナーの頸状部205と螺合するように適合された溝である。LMCの溝部は頂部121、実質的に滑らかである外側環状壁122、および螺旋状にねじ切り150された内部環状壁123を有する。流入通路124は流路105に流体接続するLMCから形成されている。
【0030】
内側と外側の環状壁の向きはそれらが角部α126によって画定されるようになっている。角部α126および角部Φ206は密閉された係合のために相互に対応する必要がある。対応は嵌着や嵌合を意味するものではない。頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、頸状部のより軟質な材料が装着時に圧縮され、変形され、歪められたいくつかの事例のうちの少なくとも一つであることにより強制された係合である。使用目的、重量要件および同様の条件によって、ライナーはプラスチックまたは他の軽量材料であり得る。プラスチックはその軽量かつ成形の容易さによって有利であり得る。しかしながら、ライナーはアルミニウムなどの金属および金属製であり得ることは本開示の範囲内である。ライナーは複合またはハイブリッド材料であり得る。ライナーの特性はその内部での気体燃料貯蔵に対して非反応性であることを含む。
【0031】
頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、装着時に復元または復帰可能なポイントを超えて不可逆的に傷つけたり、あるいは引き延ばしたりすることによって、材料の少なくともある部分が排除され、除去され、かつ変位されることの少なくとも一つであることによって、頸状部のより軟質な材料が劣化されることにより強制された係合である。
【0032】
ライナーの頸状部205はLMCのネジ山150と嵌合するようにねじ切り210される。先細りのLMC内の先細りの頸状部を介したネジ式連結は、位置誘導と強度を提供する。雄ねじおよび雌ねじそれぞれはフランジが頸状部上で回転されながら接続するための支持を提供するように協働する。同時に、ネジ式嵌合は極性端部202に対してフランジ底面110を実質的に平坦に保持する。
【0033】
このようなUTS(ユニファイねじ規格)下にあるアクメネジ、角ネジ、バットレスネジ、NPTネジ、角部ネジ、およびバルブネジのような非常に多種多様なねじ切りパターンが存在する。ねじ切りパターンは、ネジ山の角度、ネジ山の条数およびネジ山のピッチによって説明される。相互のネジ式要素の嵌合において、特に可逆的な方法においては、対応するネジ山を有することが不可欠である。当業者は本開示の範囲がねじ切りにおける上記の多様性を包含することを認識するであろう。
【0034】
いくつかの例においては、ねじ切りは非均一であり得る。より硬質のボスに軟質素材の頸状部をねじ切りのために完全に一致させることは可逆的嵌合とは対照的に非常に強力な一方向の装着を生成しようとする場合は不利となり得る。非均一性はネジ山の角度、ネジ山のピッチ、ネジの先細り度およびその種類においてあり得る。
【0035】
外側リング壁123をねじ切ることはライナーからのガス流入による圧力を緩和するための流路を提供することにおいて不利になり得ると実験を通じて判明されている。また、ねじ切りしないことは流入通路124へライナー200を通じて室11から流入した気体燃料を導くための流路を提供し、従って流路105へと流出した燃料の方向を変える。タンク構造外に流入するガスの移送は、それがボスとライナーの境界面で圧力の形成を縮小または除去することから重要である。
【0036】
平滑な外側リング壁214はボスの外側環状壁122に強制的に押し付けられ、それによって、面と面との境界面が圧縮荷重の下でより軟質な頸状部205を位置付け、平滑なボス外側環状壁に対する平滑なライナー頸状部壁のプラスチック製ライナー境界面に対する金属性ボスにおいて、頸状部リングを支持し圧縮荷重220をかけながら外側環状壁を非常に強固に係合するために平滑な外側リングにおいて頸状部のリング構造を押し付け、かつボスの内側環状壁からねじ切り部150がねじ切り部210に係合し、ボスを極性端部に装着する。頸状部とLMCの角形成は、空間を備え、かつフランジの底部とライナーの極性端部が近づくにつれて強まっていくフランジ底部110の極性端部202への接続を完了するために必要とされる力の量を伴った装着の初期段階(回転中)で頸状部に対するボスの実質的により容易な嵌合を提供する。
【0037】
螺旋状のネジ山が完全に係合されている場合、従って頂部壁の先端部215に隣接しているライナーへのボスの接続部は空隙222である。空隙222はLMC120から流路105への流体接続を形成するボス内の空洞である。LMCの境界線は同様に空隙と称される低密度領域である流入通路124に当接または、そうでなければ隣接している。この例においては、流入通路が材料を収容することができるが、ライナーとボスよりも低密度であることが必要である。弁500または他の接続部が流体接続102に追加される場合、それがプラスチック製ライナー材料を欠いており、かつガスで充填されているために、空隙は低密度の封止領域の一部となることができる。空隙はそれがこの泳動路124を通して導かれる場所に流入する燃料ガスを収集するための区域である。ガスはプラスチック製ライナーの外に流出し、外装の内部または下部で捕捉される。そのガスは容器外への経路を捜し求める。流入通路は空隙にライナーからのガスの流れを導く。脱出経路として機能する流入通路がない場合、ライナー内またはLMCでのおよびその付近の外装300の下側のガス圧は内部のガス圧より大きくなり、ライナー材料をLMC外に押し出そうとするか、あるいはそうでなければ密閉を破損する。
【0038】
ライナーは密ではあるが多孔質である。ガス室11内の高圧なガス類はライナーを通して加圧下のガスの一部を圧迫するが、これは時間がかかるプロセスであり、時間は数時間、数日あるいは数週間であり得る。ガスが一旦ライナー材料内に入ると、容器内のガスを使用するために排出することが一般的である。また、それは補充される一般的な容器である。未充填または補充の場合においては、ライナー内のガス圧(ライナー200を通じた、またはその内部に流入するガス)がガス室11内の圧力を超えると、圧力差が生じる。少なくともそのガスの一部はライナーを通って流入することができ、かつ外装301で、またはその下側の近辺で捕捉される。従来では、ガス室内の圧力が流入するガスの圧力以下の場合、ガスは脱出経路を捜し求め、ライナーに対するボスの接続部は加圧された流入ガスが密閉を圧迫し、かつ破損し得る場所である。本明細書に開示されているのは密閉に対する損傷とその危険を減少または、実質的に排除する流入通路124である。したがって、流入経路内に空隙または低密度材料を有することによって、脱出経路を捜し求める流入ガスは流入通路124を介してボスに流入し、密閉を破損することはないであろう。
【0039】
図7Aおよび7Bはボス100をライナー200の頸状部205に接続するための代替のねじ切り配置を示す。
図7Aは完全に装着されたボス、関連するネジ山および空隙222を示す。
図7Bはボスがライナー上でねじ切りされているがLMC120に完全に係合されておらず、かつフランジ底部110がライナーの極性端部202に接続される前の中間的アセンブリの拡大描写を示す。内側と外側の環状壁の向きは、それらが角部α126によって画定されるようになっている。角部α126および角部Φ206は密閉された係合のために相互に対応している。対応とは嵌着または嵌合という意味ではない。頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、頸状部のより軟質材料が装着時に圧縮され、変形され、歪められたいくつかの事例のうちの少なくとも一つであることにより強制された係合である。頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、装着時に復元または復帰可能なポイントを超えて不可逆的に傷つけたり、あるいは引き延ばしたりすることによって、材料の少なくともある部分が排除され、除去され、かつ変位されることの少なくとも一つであることによって、頸状部のより軟質な材料が劣化することによる強制された係合である。
【0040】
ライナーの頸状部205は、内部環状壁123のネジ山160と嵌合するようにねじ切り260され、相補的なネジ山160/260は、別の円滑な半径に移行していく円滑な半径162/262を特徴とするバルブタイプのネジである。
【0041】
図8Aおよび8Bはボス100をライナー200の頸状部205に接続するための代替のねじ切り配置を示す。
図8Aは完全に装着されたボス、関連するネジ山および空隙222を示す。
図8Bはボスがライナー上でねじ切りされているがLMC120に完全に係合されておらず、かつフランジ底部110がライナーの極性端部202に接続される前の中間的アセンブリの拡大描写を示す。内側と外側の環状壁の向きは、それらが角部α126によって画定されるようになっている。角部α126および角部Φ206は密閉された係合のために相互に対応すべきである。対応とは嵌着または嵌合という意味ではない。頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、頸状部のより軟質材料が装着時に圧縮され、変形され、歪められたいくつかの事例のうちの少なくとも一つであることにより強制された係合である。頸状部205およびLMC120でのライナーとボスの嵌合は、装着時に復元または復帰可能なポイントを超えて不可逆的に傷つけたり、あるいは引き延ばしたりすることによって、材料の少なくともある部分が排除され、除去され、かつ変位されることの少なくとも一つであることによって、頸状部のより軟質な材料が劣化することによる強制された係合である。
【0042】
ライナーの頸状部205は内部環状壁123の協働しているネジ山170と嵌合するためにねじ切り270されており、相補的なネジ山170/270はNPT(国家パイプタイプ)である。NPT準拠のネジ山の先細部は、ネジ山がその部分を単に保持し密閉を提供しないことにおいて平行/直線的なネジ式管継手または圧着式管継手とは対照的に、ネジ山の側面が互いに対して圧縮するようにトルクを加えられた場合、それらが密閉を形成することができる。
【0043】
方法および手段は、現在最も実用的かつ好適な実装であると考えられるものに関して説明されてきたが、本開示は、開示された実装に限定される必要はないことが理解されるべきである。特許請求の主旨とその範囲内に含まれる様々な修正および類似の構成を包含することが意図されているおり、その範囲はすべてのそのような修正および類似の構造を包含するように、最も広い解釈が与えられるべきである。本開示は、以下の請求項のいかなる、および全ての実装を含む。
【0044】
種々の変更が本開示の本質から逸脱することなくなされ得ることもまた理解されるべきである。そのような変更はまた、非明示的に明細書に含まれている。それらはなおこの開示の範囲内に入る。本開示は、独立した、および総体的システムとしての双方であり、かつ方法と装置形態の両方において本開示の多くの態様を包含する特許を生み出すように意図されていることが理解されるべきである。
【0045】
さらに、開示および特許請求の範囲の様々な要素のそれぞれはまた、様々な方法で達成され得る。本開示は、任意の装置の実装であれ、方法またはプロセスの実装であれ、あるいはこれらの任意の要素の単なる変形態様であれ、実装の変形態様であり、そのような変形態様のそれぞれを包含していることが理解されるべきである。
【0046】
特に本開示は、本開示の要素に関する限りにおいて、たとえ機能または結果のみが同一であったとしても、各要素の単語は同等の装置用語または方法用語によって表わされることが理解されるべきある。
【0047】
そのような同等の、より広範な、あるいはより一般的な用語さえ、各要素や動作の説明に包含されると考えられるべきである。本開示が権利を与えられている非明示的な広範な適用範囲を明示することが望ましい場合、そのような用語は置き換えることができる。
【0048】
全ての機能は、その動作を使用するための手段として、またはその動作を引き起こす要素として表わされ得ることが理解されるべきである。
【0049】
同様に、開示された各物理的要素は、その物理的要素が促進する動作の開示を包含することが理解されるべきである。
【0050】
本特許出願において言及された任意の特許、刊行物または他の参考文献は、参照により本明細書に援用される。また、使用されている各用語に関して、本出願におけるその利用がそのような解釈と矛盾しない限り、技能者によって認識されている標準的な科学技術辞典の少なくとも一つおよび最新版が参照によって本明細書に援用されるランダムハウスウェブスター大辞典に含まれているような、一般的な辞書の定義が各用語、全ての定義、代替用語および同義語に援用されるということが理解されるべきである。
【0051】
最後に、本出願と伴に出願された情報開示陳述書または他の情報陳述書において全て参照され収載されているものは参照によって本明細書に添付され、かつ援用される。しかしながら、上記のそれぞれに関して、参照によって援用されたそのような情報または陳述がこの/これらの開示の特許と矛盾すると見なされうるという程度で、そのような陳述が出願人によって行われたと明示的にみなされるべきではない。
【0052】
この点で、実用的な理由のために、かつ数百の請求項を潜在的に追加することを避けるために、出願人は当初の依存関係のみを有する請求項を提示したことが理解されるべきである。
【0053】
援用は、任意の他の独立した請求項または概念の下での依存関係または要素としての一つの独立した請求項または概念の下に提示される任意の様々な依存関係または他の要素の追加を可能にするために、それに限定はされないが米国特許法35条USC132または他のそのような法律を含む新規事項関連法規の下に必要とされる程度に存在することが理解されるべきである。
【0054】
実質的でない代替がなされる程度で、出願人が文字通り任意の特定の実装を包含するように実際に任意の請求項を起草しなかった程度で、かつその他の点で適用可能である程度で、出願人が単に全ての起こり得る事態を予測することができないような適用範囲を、出願人が放棄することを多少なりとも意図する、または実際に放棄したと理解されるべきではない。当業者は、文字通りそのような代替の実装を包含していたとする主張を起草したことが合理的に予期されるべきではない。
【0055】
さらに、従来の請求項の解釈に従えば、移行句「含む」の使用は本明細書では「非限定的」請求項を維持するために使用される。そのため、文脈上他に要求されない限り、例えば、「妥協」という用語または「含む」もしくは「含んでいる」のような変形態様が任意の他の要素もしくは手段、または要素もしくは手段の群の排除ではなく、陳述された要素もしくは手段、または要素もしくは手段の群の包含を意味するように意図されていることが理解されるべきである。
【0056】
そのような用語は出願人に法的に許される最も広い適用範囲を与えるための最も広範な形態において解釈されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】2017年2月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガス貯蔵室(11)を画定し、実質的に平坦な表面を伴った極性端(202)部分を有し、前記ガス貯蔵室と流体連通している前記平坦な表面上にアクセス開口部(18)を有するライナー(200)であって、前記平坦な表面から延び、前記アクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リング(205)であって、外側環状壁(214)、頂部壁(215)および内側環状壁上に設けられた螺旋状頸状部ネジ山(210)のセットを伴った前記内側環状壁(212)を有する前記隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいる、前記ライナーと、
頂部表面(107)を有し長手方向に延びている本体(101)と、前記ガス貯蔵室に前記ボスを通じて流入通路として機能するために流体接続(102)を伴った平坦な底面(110)を有するフランジ(109)を形成しながら横方向に延伸されている前記本体の底部端とを有する前記ボス(100)であって、前記ライナー装着接続部(LMC)が頂部(121)、実質的に平滑な外側環状壁(122)および前記頸状部ネジ山(210)を係合するために螺旋状にねじ切り(150)された内部環状壁(123)を含んだ前記隆起した円形頸状部リングに螺合されるように適合された溝を有し、前記平坦な底面(110)上のライナー装着接続部(120)をさらに含んでいる、前記ボスと、
前記ライナー(200)の周囲に外殻を形成する支持層(300)であって、殻/ライナーの境界面(301)が前記支持層(300)と前記ライナー(200)との間に配置され、前記貯蔵室(11)内の前記ガスが前記ライナー(200)を通じて流入した場合、前記流入したガスは前記殻/ライナーの境界面(301)に沿って流れる、前記支持層(300)と、
前記平坦な底面(110)と前記極性端(202)との間に配置された第1の境界面、前記外側環状壁(122)と前記外側環状壁(214)との間に配置された第2の境界面および前記頂部(121)と前記頂部壁(215)との間に配置された第3の境界面によって画定されるボス/ライナーの境界面であって、前記ボス/ライナー境界面が殻/ライナー境界面(301)と流体接続しており、前記ボス/ライナー境界面がそこを通して流れる前記流入ガスを搬送するように構成されている、前記ボス/ライナーの境界面と
を含む、加圧ガス貯蔵ボスアセンブリであって、
前記ボスは前記螺旋状頸状部ネジ山(210)が前記内部環状壁の前記対応する螺旋状ネジ山と係合されるように前記隆起した円形頸状部リングを介して前記ライナーに螺着されるよう構成されており、
前記ボスの前記流体接続が流路(105)を形成している環状チャネル壁(104)をさらに含み、
前記ボスが前記流路(105)へ前記ボス/ライナー境界面を流体接続している流入通路(124)をさらに含み、前記流入通路(124)は前記ボス/ライナー境界面から前記流入するガスの流れを受容し、前記流路(105)を介して前記室内に前記流入ガスを搬送するように構成される、
加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項2】
前記チャネル壁の延伸された脚部(108)をさらに含む、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項3】
前記円形頸状部リングは前記LMCの角度テーパα(126)に対応したΦ(206)の角度で先細にされる、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項4】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が係合される際に、空隙が前記流入通路を介して前記LMCとガス室との間に作成される、請求項1に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項5】
前記ライナー内の流入ガスが前記流入通路へ、および前記流入通路を通して流入する、請求項4に記載の加圧ガス貯蔵ボスアセンブリ。
【請求項6】
ガス貯蔵室を画定し、実質的に平坦な表面を伴った極性端部分を有し、前記ガス貯蔵室と流体連通している前記平坦な表面上にアクセス開口部を有するライナーであって、前記平坦な表面から延び、前記アクセス開口部を囲んでいる隆起した円形頸状部リングであって、外側環状壁、頂部壁および内側環状壁上に設けられた螺旋状頸状部ネジ山のセットを備えた前記内側環状壁を有する前記隆起した円形頸状部リングをさらに含んでいる、前記ライナーと、
頂部表面を有し長手方向に延びている本体と、前記ガス貯蔵室に前記ボスを通じて流入通路として機能するために流体接続を伴った平坦な底面を有するフランジを形成しながら横方向に延伸されている前記本体の底部端とを有するボスであって、前記ボスは前記平坦な底面上のライナー装着接続部(LMC)をさらに含み、前記LMCは前記隆起した円形頸状部リングと螺合されるように適合された溝を有し、頂部、実質的に平滑な外側環状壁および前記螺旋状円形頸状部ネジ山のセットと係合するように螺旋状にネジ切りされた内部環状壁を含む、前記ボスと、
前記ライナー(200)の周囲に外殻を形成している支持層(300)であって、殻/ライナーの境界面(301)が前記支持層(300)と前記ライナー(200)との間に配置され、前記貯蔵室(11)内の前記ガスが前記ライナー(200)を通じて流入した場合、前記流入したガスは前記殻/ライナー境界面(301)に沿って流れる、前記支持層(300)と、
前記平坦な底面(110)と前記極性端(202)との間に配置された第1の境界面、前記外側環状壁(122)と前記外側環状壁(214)との間に配置された第2の境界面および前記頂部(121)と前記頂部壁(215)との間に配置された第3の境界面によって画定されるボス/ライナー境界面であって、前記ボス/ライナー境界面が殻/ライナー境界面(301)と流体接続しており、前記ボス/ライナー境界面がそこを通して流れる前記流入ガスを搬送するように構成されている、前記ボス/ライナー境界面と
を含む加圧ガス貯蔵容器であって、
前記ボスは前記螺旋状頸状部ネジ山のセットが前記内部環状壁の前記対応する螺旋状ネジ山と係合されるように前記隆起した円形頸状部リングを介して前記ライナーに螺着されるよう構成されており、
前記ボスの前記流体接続が流路を形成している環状チャネル壁をさらに含み、
前記ボスが前記流路(105)へ前記ボス/ライナー境界面を流体接続している流入通路(124)をさらに含み、前記流入通路(124)は前記ボス/ライナー境界面から前記流入するガスの流れを受容し、前記流路(105)を介して前記室内に前記流入ガスを搬送するように構成される、
加圧ガス貯蔵容器。
【請求項7】
前記円形頸状部リングは前記LMCの角度テーパα(126)に対応したΦ(206)の角度で先細にされる、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項8】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が係合された場合、前記頂部壁の前記先端部は前記ボス内の空隙に隣接し、前記流入通路が低密度の領域の一部である場合、それはプラスチック製ライナー材料が不十分であり、かつガスで充満されていることが理由である、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項9】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が完全に係合された場合、前記頂部壁の前記先端部は前記ボス内の空隙に隣接し、前記流入通路はプラスチック製ライナー材料が不十分であり、かつガスで充満されている低密度の領域を含む、請求項7に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項10】
前記ライナー頸状部の前記螺旋状ネジ山と前記ボス溝が完全に係合された場合、前記ボスの前記LMCは前記流路と流体接続されながら前記頂部壁の前記先端は空隙(222)を形成し、前記流体接続(102)がバルブ(500)で密封されている場合、それがプラスチック製ライナー材料が不十分であるように、前記流入通路の前記空隙が密封された空洞および低密度の領域の一部である、請求項6に記載の加圧ガス貯蔵容器。
【請求項11】
加圧ガス貯蔵容器のボスとライナーとの間の密閉不良を防止する方法であって、
外装(300)材料で覆われたガス室(11)を有するプラスチック製ライナー(200)に接続されたボス(100)内に形成された流入通路(124)と流体接続する低密度空隙(222)を提供することを含み、
前記ボスが前記ガス室と流体接続する流路(105)をさらに有し、
前記覆われたプラスチック製ライナーが前記外装(300)と前記プラスチック製ライナー(200)との間に配置された殻/ライナー境界面(301)を有する容器を形成し、前記ガス室(11)内の前記ガスが前記プラスチック製ライナー(200)を通じて流入する場合、前記流入するガスは前記殻/ライナー境界面(301)に沿って流れ、
前記ガス室から前記プラスチック製ライナーの内部または前記外装殻/ライナー境界面(301)の下側へ流入するガスが、前記流入通路(124)を通して、前記流路(105)内へと前記低密度空隙へ移動し、軽減された圧力が前記ガス室の外に形成される
方法。
【請求項12】
前記ライナーによって囲まれた前記圧力室内にねじ切りされた流路開口部を有する前記ボスの前記開放頂部を通した流体接続と、
前記圧力室を密閉する前記流路内にねじ切りされたバルブ(500)と
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【国際調査報告】