(57)【要約】【課題】積層組立体の全高を減少させる。【解決手段】組立体は、互いの上に整列した複数の積層構成部品を有する。第１の端板は、構成部品の組立体の一端にあり、第２の端板は、反対側の端部にある。第１および第２の端板は、構成部品とは反対向きに面する外表面を有する。バネ力は、圧縮力を加えて第１および第２の端板を互いに対して付勢し、積層構成部品にわたって力を加える。バネ力は、第１の端板の外表面と第２の端板の外表面との間に装着されたバネによって提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの上に整列した複数の積層構成部品と、
前記構成部品の組立体の一端における第１の端板、および反対側の端部における第２の端板であって、前記第１および第２の端板はそれぞれ、前記構成部品とは反対向きに面する外表面を有する、第１および第２の端板と、
前記第１および第２の端板を互いに対して付勢し、前記積層構成部品にわたって力を加える、バネ力と
を備え、
前記バネ力は、前記第１の端板の前記外表面と前記第２の端板の前記外表面との間に装着されたバネによって提供される、
組立体。
【請求項２】
前記端板は、前記積層構成部品の組立体に面する内表面をそれぞれ有し、前記バネは、前記第１の端板の前記内表面と前記第２の端板の前記内表面との間にある、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記バネは、皿皿バネスタックである、請求項１に記載の組立体。
【請求項４】
前記バネは円筒部内に設けられ、前記円筒部は、前記複数の構成部品に沿って延在する、請求項１に記載の組立体。
【請求項５】
前記バネは、前記第１および第２の端板に対して調節可能な力を提供する、請求項４に記載の組立体。
【請求項６】
ネジ付き締結具が前記バネを前記円筒部内に固定し、ナットによって前記円筒部の底部唇部に対向して締め付けられることにより、調節可能な力を加える、請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
前記円筒部は、前記端板の１つに固定されたフランジを有し、前記締結具は、前記第２の端板に固定される、請求項４に記載の組立体。
【請求項８】
前記締結具は、前記第２の端板内の止まり穴内に締め付けられる、請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
前記ネジ付き締結具は、前記第２の端板内の穴部を通って延在し、前記第２の端板の前記外表面を超えてナットによって固定される、請求項７に記載の組立体。
【請求項１０】
前記バネは、皿皿バネスタックである、請求項４に記載の組立体。
【請求項１１】
前記構成部品は、概ね平面を画定し、軸方向距離が前記平面に垂直に画定され、前記バネは、前記第１の端板の前記表面と前記第２の端板の前記表面との間に軸方向に装着される、請求項１に記載の組立体。
【請求項１２】
互いの上に整列した複数の積層構成部品と、
前記構成部品の組立体の一端における第１の端板、および反対側の端部における第２の端板であって、前記第１および第２の端板はそれぞれ、前記構成部品とは反対向きに面する外表面を有する、第１および第２の端板と、
前記第１および第２の端板を互いに対して付勢し、前記積層構成部品にわたって力を加える、バネ力と
を備え、
前記構成部品は概ね平坦であり、軸方向距離が前記平面に垂直に画定され、前記バネ力は、前記第１の端板の前記外表面と前記第２の端板の前記外表面との間に軸方向に装着されたバネによって提供され、前記バネは、円筒部内に装着された皿皿バネスタックであり、前記円筒部は、前記複数の構成部品に沿って延在し、ネジ付き締結具が前記円筒部内で前記バネを固定し、かつ前記第１および第２の端板に対して締め付けられることにより、調節可能な力を提供し、前記ネジ付き締結具は、ナットによって前記円筒部の底部唇部に対向して前記バネに力を加え、前記円筒部は、前記端板の１つに固定されたフランジを有し、前記締結具は、前記第２の端板に固定される、
組立体。
【請求項１３】
前記端板は、前記積層構成部品の組立体に面する内表面をそれぞれ有し、前記バネは、前記第１の端板の前記内表面と前記第２の端板の前記内表面との間に軸方向に位置付けられる、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１４】
前記締結具は、前記第２の端板内の止まり穴内に締め付けられる、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１５】
前記ネジ付き締結具は、前記第２の端板内の穴部を通って延在し、ナットによって固定される、請求項１２に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、圧縮要素が組立体の端板の外端部間に設けられる複数の積層構成部品の組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連出願
本出願は、２０１３年９月１１日に出願された米国特許仮出願第６１／８７６，２７７号の優先権を主張する。
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
本発明は、米国海軍によって与えられた、契約番号Ｎ０００１４−１２−Ｄ−０３７２−０００１に基づいて、政府の支援で行われた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
【０００３】
積層組立体は、多くの用途に利用される。一例として、複数の燃料電池を車両上に取り付け、積層組立体として互いの上に積み重ねる。通常、端板は、組立体の外端部に置かれる。
【０００４】
組立体にわたる圧縮を維持することが重要であり、したがって、ボルトまたは他の固定部材によって皿皿バネを端板の１つの外方の場所に取り付けることが公知である。
【０００５】
したがって、皿皿バネおよび関連した取付構造は、端板の外端部を超えて位置付けられるので、組立体の全高が増加する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
組立体は、互いの上に整列した複数の積層構成部品を有する。第１の端板は、構成部品の組立体の一端にあり、第２の端板は、反対側の端部にある。第１および第２の端板は、構成部品とは反対向きに面する外表面を有する。バネ力は、圧縮力を加えて第１および第２の端板を互いに対して付勢し、積層構成部品にわたって力を加える。バネ力は、第１の端板の外表面と第２の端板の外表面との間に装着されたバネによって提供される。
【０００７】
これらの特徴および他の特徴は、以下の図面および本明細書から最もよく理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態を示す図である。
【図２】第２の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、複数の積層構成部品２２、２４、２６、２８、３０、３２、３３、３４などを含む、組立体２０を示す。
【００１０】
端板３６および３８は、積層組立体の端部に取り付けられる。端板３６は外表面３７を有し、端板３８は外表面３９を有する。端板３６は、積層構成部品２２〜３４に面する内表面４１を有し、端板３８も該構成部品に面する内表面４３を有する。
【００１１】
積層構成部品２２〜３４は概して平坦であり、大きい断面Ｐを有する。積層構成部品２２〜３４は、平面Ｐが互いの上に位置して接触するように積み重ねられる。軸方向距離Ｘを、該平面に垂直に画定することができる。
【００１２】
適用において、積層構成部品は燃料電池であってもよい。組立体２０に対する一適用は、宇宙、または水中の車両などの無人車両上にあるはずである。別法として、積層構成部品は、酸素を提供するためなどに利用される電界槽であることが可能である。さらに、積層構成部品は、複数の熱交換器コアであることが可能である。また他の概ね平坦な構成部品も、これらの教示から利益を得ることができる。
【００１３】
組立体２０にわたる圧縮を維持することが重要であり、したがって、皿皿バネ（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ  ｗａｓｈｅｒ）４８は、端板３６および３８を互いに対して引き寄せる張力を加えて、構成部品２２〜３４のスタックにわたって圧縮付勢を維持する。
【００１４】
皿皿バネ４８は、円筒部４６内に装着される。示されたように、皿皿バネは、表面４１と４３の中間または表面４１と４３との間にある。より一般的には、皿皿バネは、軸方向に表面３７と３９の中間または表面３７と３９との間にある。
【００１５】
円筒部４６は、限定された円周範囲を超えて延在し、４２で端板３６にボルトで固定されたフランジ４０を有する。ボルト４２は穴部４４の中に延在する。当然のことながら、円筒部４６を端板３６に固定する他の方法を使用してもよい。
【００１６】
複数の円筒部４６を組立体２０の周囲に隔置してもよいことを理解されたい。長いボルト５４は、座金５１を皿皿バネ４８の一端に当接し、圧縮力を皿皿バネ４８上に円筒部４６の内唇部４７に対して加える、頭部５０を有する。長い締結具５４のねじ付き端部５５は、反対側の端板３８内の止まり穴５２の中にねじ込まれる。
【００１７】
組立体２０を組み立てるときに、ボルト５０を皿皿バネ４８を通って止まり穴５２内のねじの中に締め付けてもよい。この手法では、圧縮力は、組み立てられた構成部品２２〜３４上で維持される。
【００１８】
公知のように、皿皿バネ４８は、構成部品２２〜３４のサイズの経時的なクリープまたは他の調節を補うことができる、圧縮力を維持する。
【００１９】
表面４１と４３との間に皿皿バネ４８を提供することにより、組立体２０の全高は先行技術に比べて低減される。
【００２０】
別の実施形態１２０では図２に示されたように、長い締結具１５４は、端板３８内の穴部１５２を通って延在し、座金１５６およびナット１５８を受領する。この実施形態は、ナット１５８を長い締結具１５４上に締め付ける際に、圧縮を加えるために圧縮冶具を必要とすることがある。
【００２１】
積層構成部品２２〜３４は概ね平坦であり、大きい断面Ｐを有する。積層構成部品２２〜３４は、平面Ｐが互いの上に位置して接触するように積み重ねられる。軸方向距離Ｘを、該平面に垂直に画定することができる。
【００２２】
端板３６および１３８は、積層組立体の端部に取り付けられる。端板３６は外表面３７を有し、端板１３８は外表面１３９を有する。端板３６は、積層構成部品２２〜３４に面する内表面４１を有し、端板１３８も該構成部品に面する内表面１４３を有する。
【００２３】
適用において、積層構成部品は、やはり燃料電池であってもよい。組立体１２０に対する一適用は、宇宙、または水中の車両などの無人車両上にあるはずである。別法として、積層構成部品は、酸素を提供するためなどに利用される電界槽、または複数の熱交換器コアであることが可能である。また他の概ね平坦な構成部品も、これらの教示から利益を得ることができる。
【００２４】
組立体１２０にわたる圧縮を維持することがやはり重要であり、したがって、皿皿バネ４８は、端板３６および１３８を互いに対して引き寄せる張力を加えて、構成部品２２〜３４のスタックにわたる圧縮付勢を維持する。
【００２５】
皿皿バネ４８は、円筒部４６内に装着され、表面４１と１４３の中間または表面４１と１４３との間にある。より一般的には、皿皿バネ４８は、軸方向に表面３７と１３９の中間または表面３７と１３９との間にある。
【００２６】
皿皿バネ４８が開示されているが、他のタイプのバネおよび付勢装置を利用してバネ力を提供してもよい。例は、波型座金または他の圧縮バネであってもよい。コイルバネまたは蛇腹バネを使用することもできる。この一覧は網羅することを意図しない。
【００２７】
本発明の一実施形態を開示したが、ある種の修正が本開示の範囲内に含まれるはずであることが当業者には認識されるはずである。そのため、以下の特許請求の範囲を検討して、本開示の真の範囲および内容を決定されるべきである。
【図１】
2015056406.tif 000003
【図２】
2015056406.tif 000004