(57)【要約】【課題】  外側容器とその中に懸架される内側容器から成るタンクの熱膨張差による内側容器の変位を補償する。【解決手段】  外側容器（１）とその中に懸架される内側容器（２）から成る、自動車に組込むための低温液体用タンクにおいて、外側容器（１）と内側容器（２）との間に、付加的にストッパ（１３）及び支持面（１２）が設けられて、車両が停止している場合互いに離れており、車両が走行している場合互いに当接可能である。外側容器（１）の内部にあるストッパ（１３）は、内側容器（２）にある支持面（１２）と共同作用し、操作器（１４）により移動可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側容器（１）とその中に懸架される内側容器（２）から成る、自動車に組込むための低温液体用タンクであって、三次元的に設けられる小さい熱伝導能力の引張り又は圧縮支柱により懸架装置が形成され、これらの引張り又は圧縮支柱が、熱膨張差による内側容器の変位を補償するものにおいて、外側容器（１）と内側容器（２）との間に、付加的に係留片（１２，１３；２２，２３；２２，３３；１６）特にストッパ（１３；２３；３３；４３）及び支持面（１２；２２）が設けられて、車両が停止している場合互いに離れており、車両が走行している場合互いに当接可能であることを特徴とする、タンク。
【請求項２】
内側容器に支持面（１２，２２）が形成され、支持面と共同作用するストッパ（１３；２３；４３）が外側容器（１）の内部に設けられて、操作器（１４）により移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載のタンク。
【請求項３】
操作器（１４）が、外側容器（１）に取付けられる電磁石であり、ストッパ（１３）が密封膜（１５）により覆われていることを特徴とする、請求項２に記載のタンク。
【請求項４】
支持面（１２；２２）が内側容器（２）の管状貫通部（７）に形成され、支持面と共同作用するストッパ（１３；２３；３３；４３）が、外側容器（１）の内部に設けられる中空体（８；１８；２８；３８）に形成され、この中空体が内側容器（２）の管状貫通部（７）を貫通し、中空体の形状が内部圧力（２４）により可変であり、中空体と支持面が中心対称であることを特徴とする、請求項１に記載のタンク。
【請求項５】
中空体（８；１８；２８；３８）の両端が、外側容器（１）にある取付け片（９，１０）に結合され、内側容器（２）の懸架装置の三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱（１１）も中空体に作用することを特徴とする、請求項４に記載のタンク。
【請求項６】
外側容器（１）が、中空体（２８）の取付け片（９，１０）の周囲で膜状に変形可能であり、中空体（２８）の外被が少なくとも部分的にベロー（２９）として構成されていることを特徴とする、請求項５に記載のタンク。
【請求項７】
中空体（３８）が、内部圧力により膨張可能な中心対称のベロー状構造体（４０）により包囲され、この構造体が支持面（２２）又は内側容器の管状貫通部（７）に当接可能であることを特徴とする、請求項４に記載のタンク。
【請求項８】
外側容器（１）とその中に懸架される内側容器（２）から成る、自動車に組込むための低温液体用タンクにおいて、外側容器（１）の壁（５０）の内側及び内側容器（２）の壁（５１）の外側に付加的な係留片（１６）が設けられて、車両が停止している場合作用せず、車両が走行している場合連結可能であり、従って内側容器（２）と外側容器（１）との相互移動が阻止されていることを特徴とするタンク。
【請求項９】
係留片（１６）が、特定の輪郭（５４）を持つ第１の成形片（５２）と、これに合った逆輪郭（５５）を持つ第２の成形片（５３）から形成され、両方の成形片（５２；５３）のうち１つが、他の成形片（５３；５２）とはまり合い係合可能であることを特徴とする、請求項８に記載のタンク。
【請求項１０】
一方の成形片（５２；５３；６３）が、一方の容器（１；２）の壁（５０；５１）から外側容器（１）と内側容器（２）との間の中間空間（６）へ突出するほぞであり、他方の成形片（５３；６３：５２）が、他方の容器（２；１）の壁（５１；５０）から突出してほぞに合った環であり、両方の成形片（５２；５３；６３）のうち一方が、他方の成形片（５３；５２）の方へ移動可能であることを特徴とする、請求項９に記載のタンク。
【請求項１１】
移動可能な成形片（６３）がバイメタル状に変形可能な金具（６４）上に設けられていることを特徴とする、請求項１０に記載のタンク。
【請求項１２】
バイメタル状に変形可能な金具（６４）が抵抗加熱装置を備えていることを特徴とする、請求項１１に記載のタンク。
【請求項１３】
移動可能な成形片（５３）が永久磁石であり、外側容器の外側に取付けられる他励磁石（５７）により突き離し可能であることを特徴とする、請求項１０に記載のタンク。
【請求項１４】
それぞれ他方の容器壁（５０；５１）に、第３の成形片（５６）が固定的に取付けられていることを特徴とする、請求項１３に記載のタンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、外側容器とその中に懸架される内側容器から成る、自動車に組込むための低温液体用タンクであって、三次元的に設けられる小さい熱伝導能力の引張り又は圧縮支柱により懸架装置が形成され、これらの引張り又は圧縮支柱が、熱膨張差による内側容器の変位を補償するものに関する。
【背景技術】
【０００２】  米国特許出願公開第４，４８１，７７８号明細書から、ロケット用低温タンクが公知である。懸架に用いられる帯が、遊びをもって結合片の両側に枢着される短い支持を包囲している。発進の際大きい加速度が縦方向に生じると、支柱が結合片に当接する。しかしロケット技術において使用することにより、この構造は充分な低温絶縁を行わず（支柱は非常に効果的な熱伝達路である）、内側容器に対して充分な運動自由度支えない。【０００３】  ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１２８５１６号明細書から、三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱を持ち自動車に使用するための低温液体用タンクが公知であり、内側容器の中心に取付けられる管に、これらの引張り又は圧縮支柱が作用する。これらの支柱は非常に丈夫で熱を伝導する部材であるが、衝突を全く別として、比較的強い衝撃に打ち勝てない。【０００４】  英国特許第２０２５０２９号明細書から、更に液化ガス用貯蔵容器が公知であり、その内側容器は永久磁石の突き離しにより外側容器の中心に置かれている。【０００５】  これらすべての構造は、自動車に使用する際生じる特別な要求に対して充分でない。これらの要求は、蒸発を最小にするため（車両は何週間もの停止後でも走行準備可能で、たばこに火をつけて車庫へ立入り可能でなければならない）、熱絶縁が特によくなければならず、内側容器の支持が、衝突の場合だけでなく車道の凹凸によっても継統的に生じるすべての方向の運動及び加速に耐えねばならないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明の目的は、これらの相反する要求を最適に考慮することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明によれば、この目的は、外側容器と内側容器との間に、付加的に係留片特にストッパ及び支持面が設けられて、車両が停止している場合互いに離れており、車両が走行している場合互いに当接可能であることによって、達せられる。本発明の基礎になっている認識は、タンクからいずれにせよ継統的に燃料が蒸気の形で取出されるため、走行中に特に良好な熱絶縁が必要ではなく、停止状態における固定的支持が必要でないことである。【０００８】  係留片つまりストッパ及び支持面は悪い伝熱体でなくてもよく、つまり運転中にのみ熱伝達を行う特別な熱絶縁を必要としない。しかもそれにより高められる低音液体の蒸発は、燃料の取出しを助長する。内側容器の永続的な懸架に役立つように三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱は、係留片のため、車両の停止状態において内側容器を支持すればよく、従って特に小さい断面で最大の熱絶縁を行うように設計することができる。なぜならば、停止状態では動的荷重が生じないからである。【０００９】  実際の実施形態では、内側容器に支持面が形成され、支持面と共同作用するストッパが外側容器の内部に設けられて、操作器により移動可能である（請求項２）。従って操作器は、外側容器と内側容器との間の敏感な真空区域に収容する必要がなく、外部から接近可能である。特にかつ好ましくは、操作器が、外側容器に取付けられる電磁石であり、ストッパが密封膜により覆われている（請求項３）。【００１０】  好ましい実施形態では、支持面が内側容器の管状貫通部に形成され、支持面と共同作用するストッパが、外側容器の内部に設けられる中空体に形成され、この中空体が内側容器の管状貫通部を貫通し、中空体の形状が内部圧力により可変であり、中空体と支持面が中心対称である（請求項４）。内側容器の管状貫通部と内側容器を貫通する中空体は、内側容器の周囲への作用に比較して、ストッパの対称でほぼ熱中心の支持及び作用を可能にする。この中空体に、内側容器の永続的な懸架に役立つように三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱も作用すると、上述した利点がこれらの支柱についても生じる。内部圧力（又は適当に逆の場合負圧）による操作は、密封の問題なしに複雑でない操作を可能にする。【００１１】  これに対して細部では異なる実施形態が可能である。中空体の両端が、外側容器にある取付け片に結合され、内側容器の懸架装置の三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱も中空体に作用することができる（請求項５）。それにより中空体の互いに反対側の２つの個所で、外側容器との直接の結合なしに、内側容器の固定が可能になり、内側容器の熱中心の運動的に最適な懸架が可能になる。【００１２】  外側容器が、中空体との結合個所の周囲で膜状に変形可能であり、中空体の外被が少なくとも部分的にベローとして構成されていると（請求項６）、特に簡単な構造が得られる。それにより（引張り又は圧縮支柱を別として）内部に可動結合部は必要でなく、外部から外側容器へ作用する大気圧力は、圧力を受けるベローへ戻し力を及ぼす（両方の容器の間には負圧が存在する）。更にベローと外側容器との固定的結合は荷重負担能力を高める。【００１３】  別の実施形態では、中空体が、内部圧力���より膨張可能な中心対称のベロー状構造体により包囲され、この構造体が内部圧力により中空体を包囲する内側容器の壁に当接可能である（請求項７）。ベロー状構造体は、著しい衝撃を受止めることができて内側容器を有効に保護する大きい面の弾性当接部を生じる。【００１４】  本発明の展開では、最初にあげた種類のタンクにおいて、本発明によれば、外側容器の内部及び内側容器の外側に付加的な係留片が設けられて、車両が停止している場合作用せず、車両が走行している場合連結可能であり、従って内側容器と外側容器との相互移動が阻止されている（請求項８）。この手段はストッパの代わりに又はこれに補足して使用可能である。この手段は容器壁に対して平行な方向における移動を阻止し、これに反しストッパは容器壁に対して直角な方向における移動を阻止するが、これは走行中に動作せしめられる時にのみ行われる。車両が停止していると、結合は行われない。【００１５】  実際の実施形態では、係留片が、特定の輪郭を持つ第１の成形片と、これに合った逆輪郭を持つ第２の成形片から形成され、両方の成形片のうち１つが、他の成形片とはまり合い係合可能である（請求項９）。特に一方の成形片が、一方の容器の壁から外側容器と内側容器との間の中間空間へ突出するほぞであり、他方の成形片が、他方の容器の壁から突出してほぞに合った環であり、両方の成形片のうち一方が、他方の成形片の方へ移動可能である（請求項１０）。【００１６】  従って成形片の一方は外側容器の内側に取付けられ、成形片の他方は内側容器の外側に取付けられ、タンクの形状及び他の考慮に応じて、成形片のどれを移動可能にし、どれを固定するか、及びどれに正の輪郭を持たせ、どれに逆の輪郭を持たせるかが、選択可能である。【００１７】  一方又は他方の成形片を移動させるために、種々の可能性がある。移動可能な成形片がバイメタル状に変形可能な金具上に設けられ（請求項１１）、この金具がなるべく外側容器の内側に取付けられており、抵抗加熱装置を備えることができる（請求項１２）。その代わりに移動可能な成形片が永久磁石であり、外側容器の外側に取付けられる他励磁石により突き離し可能である（請求項１３）。この突き離しにより、壁を貫通する必要なしに、永久磁石が他方の成形片に係合せしめられる。そのためそれぞれ他方の容器壁に、第３の成形片を固定的に取付けることができる（請求項１４）。【００１８】  図により本発明が以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  図１において、外側容器が符号１を付けられ、その中にほぼ等間隔をおいて収容される内側容器が符号２を付けられている。図の面に対して直角と考えられる縦方向を持つ外側容器１は、円筒状下部３、長目の丸屋根状上部４、及びその間にあって図の面内で直線状に見える移行部分５から成っている。内側容器２と外側容器１との間に中間空間６があり効果の大きい熱絶縁例えば多層真空絶縁を含んでいる。内側容器２には管状貫通部７が見られ、画面の前後に別の貫通部も設けることができるであろう。ここでは保持管として構成される中空体８が、管状貫通部７と同心的に、外側容器１の互いに対向する両側にある取付け片９，１０の間に、ほぼ移行部分５の高さに延びている。この中空体８上に、三次元的に設けられる引張り又は圧縮支柱１１により、内側容器２が懸架されている。これらの支柱１１は、熱膨張の差により外側容器１に対して生じる内側容器２の変位が補償されかつ／又は吸収されるように、配置されている。外側容器１に対して、容器壁の延びている方向に内側容器２が変位するのを防止するため、付加的に係留片１６を設けることができる。【００２０】  図１の実施形態では、外側容器１の取付け片９，１０に、両側で内方へ突出するストッパ１３が形成され、操作器１４例えば電磁石により、中空体８上で内方へ移動可能である。そのためストッパ１３が取付け片９，１０を突き抜けるので、電磁石１４が直接作用できるか、又はストッパ１３自体が永久磁石であり、外側にある電磁石１４の動作の際突き離されて、内方へ押されることができる。前者の場合密封膜１５が必要である。中間空間６又は貫通部７の内部に真空が維持されるようにするため、密封封膜１５は気密でなければならない。ストッパ１３は両側で、貫通部７の両方の出口縁に円錐面として構成されている支持面１２と共同作用する。【００２１】  図１において、ストッパ１３は支持面１２に当接していない。内側容器２は、引張り又は圧縮支柱１１によってのみ外側容器１に結合されている。この状態は自動車の停止状態に相当し、その開通常は揺動が起こらない。従って引張り又は圧縮支柱１１は、非常に軽く小さい断面で構成できるので、最小の熱伝達路しか形成しない。取出された詳細図Ａでは、ストッパ１３が密封膜１５を介して支持面１２に当接している。今や内側容器２が、遊隙なしにかつ固定的に外側容器１に結合され、従って内側容器２は外側容器１に固定され、引張り又は圧縮支柱１１は荷重を受けない。【００２２】  図２では、同じ部分は前の図の符号を持っている。この実施形態は、縦方向に伸張可能な中空体１８が設けられ、この中空体上にストッパ２３が形成されているという点で、相違している。中空体１８は再び引張り又は圧縮支柱１１を介して内側容器１に結合されている。ストッパ２３が支持面２２の中にあるので、支持面２２は環状円錐面であり、この場合内方へ開く円錐を持っている。導管２４により圧力媒体が中空体１８の内部に形成される圧力空間２５へ供給されるか又はこれから排出されることによって、ストッパ２３が当接せしめられる。即ち圧力上昇の際ストッパ２３が、支持面２２に接触するまで変位又は移動せしめられる。【００２３】  図３の変形��では、中空体２８が特別に構成されている。中空体２８は両側で、ストッパ３３と引張り又は圧縮支柱の作用する肩部３０との間で、ベロー２９として構成され、内部圧力の変化の際その長さを変化する。外側容器１の壁が、直線状移行部分５において、破線で示すように、膜状に外方へ撓むようにすることができる。導管２４による圧力供給の際、両方のベロー２９が長くなり、それぞれの側でストッパ３３を支持面２２へ当接させる。それにより内側容器２が外側容器１内に固定される。【００２４】  図４の変形例は、９及び１０の所で外側容器１に取付けられる中空体３８が、導管２４を介して圧力源に接続され、通路３９を介して弾性材料から成るベロー状構造体４０に接続されているという点で、前の例とは相違している。この図ではこれらのベロー状構造体４０の４つが認められ、それぞれ２つの構造体の間で引張り又は圧縮支柱１１が作用することができる。上述したすべての例に当てはまることであるが、構造体を別の個所従って管状貫通部７の外に設けることもできる。ベロー状構造体４０の材質は、構造体が半径方向にも軸線方向にも所望の程度伸びるように、選ばれている。それによりそれぞれ外側のベロー状構造体に形成されるストッパ４３が、図２の実施例におけるように形成される支持面２２と共同作用することができる。しかし構造体４０は半径方向にも拡張できるので、すべてのベロー状構造体４０が管状貫通部７の壁に支持される。【００２５】  図５は、付加的に設けられる係留片１６を示している。タンク全体のうち、外側容器の壁５０の一部及び内側容器の壁５１の一部のみが認められる。内側容器の壁５１には第１の成形片５２が取付けられ、外側容器の壁５０には第３の成形片５６が取付けられている。更に第２の成形片５３が設けられて、壁５０，５１に対して直角に可動である。第１の成形片５２及び第３の成形片５６の輪郭５４に、第２の成形片５３の逆輪郭５５が対応している。第１及び第３の成形片５２，５６が円形断面を持つほぞであると、第２の成形片５３は円環である。第２の成形片５３は永久磁石として構成されている。外側容器の壁５０の外に他励磁石５７が設けられている。供給される電流の極性に応じて、この磁石５７が第２の成形片５３を（ａ）に示す位置へ吸引するか、（ｂ）に示すように突き離す。（ｂ）に示す位置で第２の成形片３が、第１の成形片５２と第３の成形片５０とをはまり合いで結合する。この位置で壁５０，５１は互いに平行に移動することはできない。【００２６】  図６の変形例では、第１の成形片５２は前述したように取付けられているが、第２の成形片６３はバイメタル状金具６４上に取付けられている。バイメタル状金具６４は一方の側を外側容器の壁５０に固定的に結合されている。（ａ）の位置でバイメタル状金具６４は平らであり、第２の成形片６３は第１の成形片５２と共同作用しない。即ち両方の壁５０，５１のうち一方の移動は可能である。さて、バイメタル状金具６４に組込まれている抵抗加熱体によっても行われる特定の温度変化が起こると、金具６４が湾曲し、第２の成形片６３を、第１の成形片５２をはまり合いで包囲する位置６３′へもたらす。【００２７】  上述した係留片は、再び本発明による教示に従っている。即ち車両が停止していると、両方の成形片５２，５３は互いに接触しないが、車両が運転されていると、これらの成形片が外側容器及び内側容器の壁５０，５１の延びている方向における相対運動を阻止する。図６の実施例では、係留片は更に壁５０，５１に対して直角に作用する力も及ぼすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】  本発明によるタンクの第１実施例を詳細図Ａと共に断面で概略的に示す。
【図２】  図１と同様に第２実施例を示す。
【図３】  図２の変形例を示す。
【図４】  図１と同様に第３実施例を示す。
【図５】  釈放位置（ａ）及び係留位置（ｂ）にある第１実施例を図１のＢ−Ｂ断面で示す。
【図６】  釈放位置（ａ）及び係留位置（ｂ）にある第２実施例を図５と同様な断面で示す。
【符号の説明】
【００２９】  １    外側容器
２    内側容器
１１    引張り又は圧縮支柱
１２；２２        支持面
１３；２３；３３；４３      ストッパ
１６    係留片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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