将罐支撑在车辆底盘上方的框和模块化基座罐支撑支架的制作方法
【专利摘要】将罐支撑在车辆底盘上方的框和模块化基座支撑支架公开了一种罐支撑装置，所述罐支撑装置包括一个框，所述框将与罐重量相关的载荷分配至其上安装有所述框的车辆底盘，所述框降低了罐和框组件的整体高度。所公开的将罐支撑在车辆底盘上方的框包括彼此横向地间隔开的两个竖直支撑梁和两个基座罐支撑支架。每个基座罐支撑支架附接至所述两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁且从其水平地延伸，且还包括用于支撑该罐的承载表面和在该承载表面下面的支撑构件。该支撑构件中的每一个提供了从所述竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁延伸的基座，用于将载荷从该框和罐分配至该车辆底盘。
【专利说明】将罐支撑在车辆底盘上方的框和模块化基座罐支撑支架
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及用于在车辆驾驶室尾部的车辆底盘上支撑罐的装置和方法。具体地，本公开内容涉及用于支撑罐且降低该罐和罐支撑装置的整体高度的装置和方法。
【背景技术】
[0002]目前，大多数长途运输重型车辆以汽油或柴油燃料为燃料。使用这样的燃料存在某些不足之处。这样的燃料供应有限，燃料价格不稳定，且最重要地，因为从汽油或柴油燃料的燃烧而释放到大气中的污染物气体对环境是有害的，所以它们对环境具有不利影响。
[0003]如果以更清洁的燃烧燃料(诸如天然气或其他可燃气体燃料，例如甲烷、丙烷、丁烷、氢以及这些燃料的共混物)为燃料，则有关技术的内燃机能够有效地运行且发动机排气中的污染物水平降低。通过在能量基础上的等效测量，这些气体燃料可以被燃烧以产生相同的动力，具有更少量的有害排放物，诸如微粒和温室气体。这些气体燃料被储存在燃料罐中，该燃料罐被装运在车辆上。例如，压缩天然气(CNG)的罐可以被放置在车辆的行李箱或其他存储区域中，且可以与用于向发动机供应气体燃料的车辆燃料系统相互连接。在车辆上的罐中储存燃料受到可用空间的限制，这是因为在能量等效基础上气体燃料罐通常占据的空间大于运载相同量的燃料的液体燃料罐。在车辆上存储气体燃料所需要的空间大于液体燃料所需的空间，不仅是因为气体燃料的能量密度通常更低，而且还因为气体燃料通常在以比液体燃料更高的压力下储存，因而燃料存贮存容器的形状是大致圆柱形且与可用空间不符合。与可用储存空间有关的空间限制可以约束车辆能够行驶的距离。
[0004]为了在罐中储存更多燃料且因此在车辆上储存更多燃料，可以以液化形式存储气体燃料。例如，液化天然气(LNG)是已经被冷却至_162°C的天然气，在该温度点，该气体可以以液体形式储存。LNG被储存在专用的隔热低温燃料罐中以维持该冷温度。像CNG罐，用于储存LNG的燃料罐的形状通常仍是具有圆顶端的圆柱形。LNG可以用于所有类型的车辆，但是LNG尤其适合于需要更多燃料的重型车辆且适合于需要更长行驶范围的所有类型的车辆。对于重型车辆，用于储存LNG的罐常常被支撑在车辆底盘上。该罐支撑必须承受由这样的罐的重量施加的静态载荷要求和动态载荷要求，例如由车辆加速和转弯导致的动态载荷。在车辆上还存在其他优选的特性，包含小的占地面积、更轻的重量、容易组装、降低的制造成本以及降低的安装成本。
[0005]过去，用于在车辆上支撑罐的支撑通常是单一目的结构，诸如使用附接至底盘框的侧面的L形支架或J形支架的。在Isuzu Motors'?的日本第3695128号和3695141号专利中例示了这样的布置的实施例。如日本第3695128号专利中所描述的，罐在其上侧和下侧(lower side)设有一些束缚板,该板被定位为通过定位销对准L形支架的对应板且用一些螺栓(bolt)固定至所述对应板。用于将罐固定至框的带(band)在其两个端部处附接至L形支架，如日本第3695141号专利中所描述的。
[0006]替代地，已知罐被安装在重型车辆上在车辆驾驶室后面。当被安装在这个位置时，优选地，且甚至在某些国家要求的是，储存某些燃料(例如压缩天然气)的燃料罐必须装配在从驾驶室的顶部向车辆底盘框的后部延伸的平面下面的指定的空间内，以确保该罐和该支撑框不妨碍拖车和确保在车辆上运载的罐受到保护。
[0007]如图1中所示出的， 申请人:所共有的加拿大第2，621，737号专利涉及用于在车辆底盘上支撑罐的框1，例如在车辆驾驶室尾部的LNG燃料罐。这个设计(具有其模块化的、螺栓连接的构造)相对于采用焊接构造的其他框具有优点。例如，移动的车辆上的框经受由该车辆的运动导致的动态力，且与可能更容易破裂的更刚性的焊接结构相比，螺栓连接在一起的结构能够承受更大挠曲力。另外，螺栓连接的结构更容易以模块化设计制成，以装配不同车辆以及结合由不同材料制成的部件。例如，罐支撑支架8a、8b、8c、8d可以由铸造件或锻造件制成且其他框构件(诸如竖直支撑梁2)可以由结构槽钢(structural steelchannel)制成。罐支撑支架8a、8b、8c和8d的设计提供了抱住圆柱形燃料罐(未示出)的承载表面，所述承载表面被成形为保持燃料罐，使得该燃料罐被保持与竖直支撑梁2接触，以减少框与圆柱形罐从竖直支撑梁2水平地延伸的距离。就是说，由摇架的外形限定的弧被成形为具有与该罐的半径匹配的半径，且该弧的低点与竖直支撑梁2间隔的距离等于其被设计用于支撑的罐的半径。在图1中，竖直支撑梁2由两个结构构件6和7构造而成，构件6和7具有彼此背靠背接合的C形横截面。其他构造是可能的，但是示出的构造允许模块化布置，其中罐支撑支架具有被夹在结构构件6与7之间的连接片(connecting tabs)。下支撑构件4将来自被支撑的燃料罐和框的力转移到车辆底盘,横拉条(cross brace)3和横拉支架5连接两个平行的竖直支撑结构，从而提供更大强度，同时出于维护目的还提供用于接近的许多开放区域。对于二罐支撑框，存在使用相同的用于上罐和下罐的支撑支架的制造和成本优点。然而，对于具有用于支撑一个或多个罐的框的车辆，如果还希望降低该框和罐组件的整体高度，在例示的下罐支撑支架Sc和8d可以被多么低地安装到这样的框而不妨碍下支撑构件4上存在限制，下支撑构件4被设计以将来自罐和框组件的载荷分配和转移至车辆底盘上的更宽的基座。
[0008]参照图2，示出图1的框I相对于车辆底盘的局部视图的轮廓，车辆底盘包括纵向取向的梁20。带条(strap) 15在安装点17和18处连接至框I，用于将罐19 (以虚轮廓线示出)固定至框I。该框与该带条之间的层由支撑支架衬垫(liner)14和带条衬垫16提供，它们可以提供一些缓冲和紧握以防止罐19旋转。框附接构件21附接至梁20，且然后框I通过紧固器具22附接至框附接构件21，紧固件22包括螺母、螺栓和垫圈。
[0009]重型车辆在车上还运载可以被附接至车辆底盘的其他装备。一个实例是用于压缩空气系统的装备，该压缩空气系统被车辆的制动系统使用。当辅助燃料罐被安装在驾驶室后面时，还存在相关联的燃料系统装备且将所述装备靠近燃料罐安装将是有利的。与罐支撑组件占用底盘上用于安装其他部件的空间相比，将该罐支撑组件与其他部件和用于将所述其他部件安装至车辆底盘的结构集成这可以带来优点。
[0010]因此，存在对安装在重型车辆的底盘上的改进的罐框的需要，该罐框不仅承受与运载至少一个罐以及将这样的载荷分配至车辆底盘相关联的载荷要求，而且还能够降低该罐和支撑组件的整体高度以占据更少的空间。此外，对于一些车辆有利的是将这样的框与用于将其他部件安装到车辆底盘的结构集成。
实用新型内容[0011]本公开内容涉及给相关现有技术中遇到的前述问题提供解决方案的装置和方法。本公开内容涉及模块化的装置以及构建和安装该装置的方法，用于支撑至少一个罐且降低框和罐组件的整体高度。
[0012]所公开的将罐支撑在车辆底盘上方的框包括:两个竖直支撑梁，彼此横向地间隔开；以及两个基座罐支撑支架，每一个附接至所述两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁且从其水平地延伸。所述基座罐支撑支架中的每一个包括:一个承载表面，用于支撑所述罐；以及一个支撑构件，在所述承载表面下面，由此所述支撑构件中的每一个提供一个基座，该基座从所述竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁延伸，用于将载荷从所述框和罐分配到所述车辆底盘。
[0013]在优选的实施方案中，该框包括一对上罐支撑支架，每一个具有用于从所述框支撑第二罐的承载表面。在这样的实施方案中，所述上罐支撑支架中的每一个附接至所述两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁且从其延伸。
[0014]所述基座罐支撑支架优选地被成形为保持所述罐接触抵靠所述竖直支撑梁中的每一个的竖直侧面，以减少车辆底盘上的罐和框组件的深度。“深度”在此被定义成意指所述框和罐组件在驾驶室后面、在平行于底盘梁(图2中的梁20)的方向上占据的在车辆底盘上的水平距离。
[0015]为了提高该框的结构集成性，优选地还包括其他结构元件，诸如在该两个竖直支撑梁之间延伸且附接至该两个竖直支撑梁中的每一个的横拉条，和/或在该支撑构件或该基座罐支撑支架的一些其他部分之间延伸且附接至该支撑构件中的每个或该基座罐支撑支架的一些其他部分的至少一个横拉支架。在一些实施方案中，该横拉支架中的至少一个是安装板，用于支撑与车辆燃料系统或与通常被安装在底盘上的其他车辆系统相关联的装备。例如，这样的装备可以包括下列中的至少一个:液压冷却器(hydraulic cooler)、液压流体歧管、液压油箱(hydraulic reservoir)、用于将液化气体燃料转化成气体形式的汽化器(vaporizer)、用于储存高压气体燃料的忙存罐(accumulator tank)、燃料过滤器、空气过滤器以及用于保持压缩空气的贮存罐。在一些实施方案中，至少一个横拉支架横向地延伸穿过所述支撑构件中的一个，例如，为从所述支撑构件横向地延伸的辅助安装结构提供结构支撑。这样的辅助安装结构可以附接至横拉支架，和/或附接至该支撑构件或该基座罐支撑支架的一些其他部分。辅助安装结构可以用来为与该罐组件或通常安装至车辆底盘的其他车辆系统相关联的其他装备提供附加的安装位置，而不像由横拉支架和底座罐支撑支架构成的封闭的和受保护的空间，从该框横向地延伸的辅助安装结构更好地适合于需要接近、检查以及更频繁维护的装备。例如，辅助安装结构在罐附近、在车辆的侧面上提供了方便的位置，在该位置它可以用来支撑具有填充接受器(receptacle)的填充面板(panel),该填充接受器能够连接至用于填充该罐的填充管口(nozzle)。其他装置(诸如需要空气流来冷却该液压流体的液压冷却器)也可以被安装到辅助安装结构。用于液压流体的过滤器和/或燃料过滤器是需要定期更换的装备的其他实例，该定期更换得益于位于可接近的位置中，诸如由附加安装结构提供的可接近的位置。这样的结构可以还通过提供外罩另外给安装的装备提供保护，或这样的结构可以起附加的作用，作为用于协助接近该罐的步骤，该罐可以包含部件，诸如直接安装在该罐上的手动关闭阀(manual shut offvalve)。[0016]所述两个竖直支撑梁之间的横向间隔和所述支撑构件之间的横向间隔通过与车辆底盘的两个纵向取向的梁之间的横向间隔对准来确定，该框被设计为附接至该车辆底盘。
[0017]在优选的实施方案中，框可在车辆驾驶室尾部安装至车辆底盘。通过该框被安装在这个位置，该框组件优选地具有低于该车辆驾驶室的整体高度，其中该整体高度包含该框的最上部分和由上罐支撑支架支撑的一个罐。
[0018]在优选的实施方案中，所述承载表面是一个凸缘，所述凸缘被成形为匹配所述罐的曲率。在更优选的实施方案中，所述凸缘的形状具有其最低点，所述最低点与所述各自的竖直支撑梁间隔的水平距离等于所述罐的半径。
[0019]在优选的实施方案中，所述支撑构件具有用于连接至横拉支架的至少一个集成板。
[0020]在优选的实施方案中，所述基座罐支撑支架进一步包括用于附接至所述各自的竖直支撑梁的片，由此当所述罐安装在所述基底罐支撑支架上时，所述竖直支撑梁的表面与所述罐的主体相切。
[0021 ] 还公开了模块化基座罐支撑支架，用于制造将罐支撑在车辆底盘上方的框。所述模块化基座罐支撑支架包括:一个支撑构件，用于附接至所述车辆底盘，所述支撑构件提供一个基座，所述基座从所述框的各自的竖直支撑梁延伸，其中在一段距离上将载荷从所述框和罐转移到所述车辆底盘，该距离与所述模块化基座罐支撑支架被设计以运载的罐的直径相同；承载表面，包括凸缘，所述凸缘被成形为匹配一个圆柱形罐主体的曲率；以及，至少一个板，其与所述模块化基座罐支撑支架集成，用于将所述模块化基座罐支撑支架附接至一个横拉支架。
[0022]在优选的实施方案中，所述模块化基座罐支撑支架进一步包括用于与一个竖直支撑梁附接的一个片，由此当所述罐被安装在所述模块化基座罐支撑支架中时，所述竖直支撑梁的表面与所述圆柱形罐主体相切。
[0023]还公开了模块化基座罐支撑支架，它可以用来制造该公开的框。该模块化基座罐支撑支架被设计用于将罐安装在车辆上，且包括:基座，用于附接至该车辆，以在一段距离上将载荷转移到该车辆的底盘，该距离大体与该模块化基座罐支撑支架被设计以运载的该罐的直径相同；凸缘(flange)，被成形以匹配圆柱形罐主体的曲率；以及，至少一个板，它与该模块化基座罐支撑支架集成，用于将该模块化基座罐支撑支架附接至横拉支架。这样的模块化基座罐支撑支架被设计成用于支撑以堆叠配置的多个罐的框的一部分，且借助于模块化通过允许一部分被用在许多不同框配置中它便于制造。该模块化基座罐支撑支架还包括用于竖直支撑梁的附接的片，由此当罐被安装在该模块化基座罐支撑支架中时该竖直支撑梁的表面与该圆柱形罐主体相切。
[0024]还公开了一种构建所公开的将罐支撑在车辆底盘上方的框的方法。该方法包括构建两个竖直支撑梁；构建两个基座罐支撑支架，每个具有被成形以接收罐的承载表面，以及集成支撑构件；将该两个基座罐支撑支架中的每一个附接至该两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁，使得每个该集成支撑构件从该两个竖直支撑梁中的一个的基座附近垂直地延伸；以及使该两个竖直支撑梁间隔一段距离，该距离对应于该框将被安装至的相关联的车辆底盘上的安装点之间的间隔，以及用下列至少一个来将该两个竖直支撑梁接合至彼此:在该竖直支撑梁之间延伸的横拉条(cross bracing)和在该支撑构件之间延伸的横拉支架。
[0025]在该方法的优选的实施方案中，用螺栓将该框的不同件彼此接合。该方法的其他优选的实施方案包括通过铸造或锻造来构建该基座罐支撑支架。
[0026]该方法还可以包括将该竖直支撑梁构建为复合梁。这使得制成的梁更加模块化，用于不同配置且用于安装罐支撑支架，该罐支撑支架被构建有待要被夹在两个梁之间的片，以便于与该竖直支撑梁相切接触(或近接触)安装在一起的圆柱形罐主体的强结构。
[0027]构建该公开的框的方法的一些实施方案还包括附接从该支撑构件横向地延伸的至少一个辅助安装结构。
[0028]将该公开框安装到车辆底盘上的方法包括:在该框与该车辆底盘之间安装弹性构件；以及，采用可拆卸的紧固件将该框附接至该车辆底盘，且该弹性构件置于其间。因为该弹性构件可以被暴露至恶劣的环境，在该恶劣环境中该弹性构件被暴露至外部元件，所以，在优选的实施方案中，该弹性构件由合成橡胶制成。如该公开内容中的其他地方所描述的，尽管在本公开的装置的精神内可以使用许多类型的大体等同的紧固件，但是包括螺母和螺栓的可拆卸的紧固件是优选类型的紧固件。
[0029]公开了在车辆底盘上将罐支撑在框上面的方法，包括:提供两个竖直支撑梁，其彼此横向地间隔分开；以及提供两个基座罐支撑支架，每一个附接至该两个竖直支撑梁中的各自的一个且从该两个竖直支撑梁中的各自的一个延伸，以及在该两个基座罐支撑支架中集成用于支撑该罐的承载表面和在该承载表面下面的支撑构件，且该支撑构件从它附接至该两个竖直支撑梁中的各自的一个的位置水平延伸，由此该支撑构件中的每一个可附接至该底盘，以提供更宽的基座，用于支撑且将载荷从该框和罐转移到该车辆底盘。该方法可以进一步包括将从该支撑构件横向地延伸的至少一个辅助安装结构安装至该框。此外，该方法可以包括将填充面板安装至该辅助安装结构，该填充面板包括填充接受器，该填充接受器可连接至用于填充该罐的填充管口。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]从结合附图中的以下几幅图而给出的以下详细说明中，本公开内容的几个实施方案的上述方面和其他方面、特征和优点将变得更加明显。
[0031]图1是根据本 申请人:在加拿大第2，621，737号专利中的先前公开内容的用于在车辆底盘上支撑两个罐的框的立体图。
[0032]图2是图1的现有技术框的半分解立体图，示出了在何处它可以附接至重型车辆底盘的底盘，这个相同的位置是本公开内容的框可以安装的位置。
[0033]图3是根据本公开内容的实施方案的用于在车辆底盘上支撑两个罐的框的立体图。
[0034]图4是根据本公开内容的实施方案的框的基座部分的分解图，示出了从该支撑构件横向地延伸的辅助安装结构如何能够被安装。
[0035]图5是根据本公开内容的实施方案的框的竖直梁和罐支撑支架组件的分解图。
[0036]图6是根据本公开内容的实施方案的用于在没有辅助安装结构的情况下支撑一个罐的框的分解图。[0037]图7是根据本公开内容的实施方案的模块化基座罐支撑支架的立体图。
[0038]图8是根据本公开内容的实施方案的用于支撑两个罐的框的侧视图。
[0039]图9是根据本公开内容的实施方案的分解图，示出了用于将框附接至车辆底盘的布置。
[0040]在这些附图的这几个图中，对应的参考字符指示对应的部件。这些图中的元件是为了简化和清楚而例示的，且未必按比例绘制。而且，常见且容易理解的元件(这些元件在商业上可行的实施方案中是有用或必要的)常常不被描绘，以使得本公开内容的多种实施方案的视图更清晰。
【具体实施方式】
[0041]下列描述不应视为具有限制意义，而仅仅是为了描述示例性实施方案的一般原理。应参照权利要求来确定本公开内容的范围。本说明书通篇提及的“一个实施方案”、“一实施方案”、“一优选的实施方案”，或类似的语言意指结合实施方案描述的具体特征、结构或特性被包含在本公开内容的至少一个实施方案中。因此，在本说明书通篇出现的短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案”、“一优选实施方案”以及类似的语言未必都指代相同的实施方案。
[0042]此外，本公开内容所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或多个实施方案中。在【具体实施方式】中，为了透彻地理解本公开内容的实施方案，提供了许多具体细节。然而，本领域的技术人员应认识到，可以在没有一个或多个具体细节的前提下实践本公开内容的实施方案，或者可以以其他方法、部件、材料等实践本公开内容的实施方案。在其他场合，未示出或详细描述众所周知的结构、材料或操作，以避免模糊本公开内容的方面。
[0043]参照图3，示出了根据优选实施方案的用于在车辆底盘上支撑两个罐的框100的立体图。框100包括两个竖直支撑梁102，两个用于保持下罐(在图3中未示出，但是类似于图2中以虚线示出的下罐)的基座罐支撑支架104a和104b和两个用于保持上罐(在图3中未示出，但是类似于图2中以虚线示出的罐19)的上支撑支架108附接至两个竖直支撑梁 102。
[0044]在该实施方案中的竖直支撑梁102是复合梁，意指它们由通过螺母和螺栓、铆钉、螺丝钉或诸如此类的紧固件接合在一起的两个或多个结构构件制成。在该实施方案中，两个结构构件106和107是槽钢，每一个具有C形横截面，但是在其他实施方案中(未示出)，可以为这些结构构件采用其他形状，诸如T形，L形以及正方形或长方形形状。在优选的实施方案中，所选择的形状每个具有扁平侧面，该扁平侧面被布置成与相对的竖直取向的构件的扁平侧面相对，使得属于基座罐支撑支架104a、104b的扁平片114 (在图5和7中可见)和属于上支撑支架108的扁平片118被插入其间，在竖直支撑构件106与107之间存在宽阔的接触表面。竖直支撑梁102之间的间隔由与安装点对准所需要的间隔确定，该安装点与框100待被附接至的纵向取向的底盘梁相关联。横拉支架105附接至基座罐支撑支架104a和104b。因为基座罐支撑支架104a和104b的主要元件垂直于横拉支架105，所以例如通过将基座罐支撑支架104a和104b形成为具有与横拉支架105配对的件115或通过使用角支架125，连接点被加强。在优选的实施方案中，横拉支架105中的一个被定位成邻近竖直支撑梁102，使得邻近的横拉支架105可以(如以实施例的方式示出的)通过螺栓127附接至竖直支撑梁102，竖直支撑梁102进而附接至基座罐支撑支架104b。在例示的实施方案中，横拉条103通过螺母和螺栓附接至竖直支撑梁102。
[0045]基座罐支撑支架104a和104b 二者和上支撑支架108每个分别包括凸缘109，凸缘109提供用于支撑罐的承载表面。凸缘109提供了较宽阔的表面面积，用于将来自罐的载荷分配至从竖直支撑梁102延伸的各个支撑构件。在图3中示出的优选的实施方案中，凸缘109被成形为具有一个半径，该半径匹配该框被设计以支撑的罐的半径，具有用于衬垫的余量，诸如图2中示出的支撑支架衬垫14。除凸缘109的宽度之外，将凸缘109成形为具有该半径有助于将来自该罐的载荷在较大承载表面面积上分配至该支撑支架。在优选的实施方案中，凸缘109的形状具有其最低点，该最低点与竖直支撑梁102间隔一段水平距离，该水平距离等于框100被设计以保持的罐的半径。通过该几何结构，当该罐被安装在该框中时，它与竖直支撑梁102接触，使得该罐在该框后面所占据的空间的深度被减少至该罐的直径。该罐支撑支架还示出了用于将用于保持罐的带条(未示出)附接至该支撑支架中的每个的安装点17和18。
[0046]当前公开的实施方案的罐支撑框的优点是，可以获得该框和罐组件的更低的整体高度，因为该基座罐支撑支架集成为一个件，如现有技术图1中所示出的，罐支撑支架和基座支撑构件分别示出为两个分立件8c或8d以及4。虽然当前公开的设计防止所有罐支撑支架的标准化(这是示出的现有技术设计除允许更低的整体高度以外的一个优点，该优点允许更大直径的罐被安装在相同的空间限制内)，但是该集成的基座罐支撑支架比分立的罐支撑支架和基座支撑构件更轻时，它与现有技术设计相比可以允许更轻的整体结构。使下罐支撑支架与该基座支撑构件结合，还减少了整体零件数(用于这些件自身的以及组装所需要的紧固件数量)，从而减少数量的紧固件也减少了制造时间。
[0047]与焊接构造相比，所描述的构建方法的另一个优点是，通过使用紧固件诸如螺母和螺栓、铆钉、螺丝钉或诸如此类的紧固件，相同的框构思可以通过使用许多相同部件适配至具有不同配置的不同车辆。通过使用不同的横拉支架105(或通过在相同的横拉支架105上使用不同的钻孔图案)，或通过使用用于框100与该车辆底盘梁之间的框附接构件的不同的几何结构可以将相同的竖直支撑梁102、基座罐支撑支架104和上支撑支架108用于车辆底盘梁之间具有不同间隔的车辆。该模块化的构造还便于通过改变该竖直支撑梁的高度来构建被设计以保持一个或多个罐的框。此外，与焊接的框相比，用这样的紧固件构建的框更能够承受由车辆正常运行期间产生的动态载荷，动态载荷包含挠曲载荷和扭曲载荷。
[0048]框100还被示出具有从框100的每个侧面横向地延伸的辅助安装结构。这些辅助安装结构用作用于安装辅助装备的支撑，和/或用作用于保护安装在基座罐支撑支架104与该辅助安装结构之间的装备的结构。下面参照图4更详细地描述了这些辅助安装结构。
[0049]对于使用泵来从罐输送流体的系统，在一些系统中已知的是使用液压驱动器用于往复式活塞泵。用这样的系统，将与该液压系统相关联的部件定位在该泵和罐附近是高效的。图4示出了框的基座部分的视图，其中在分解视图中示出了辅助支撑结构130和136以例示它们如何被附接至根据本公开内容的模块化的框。可以采用第一辅助支撑结构130以安装辅助装备，诸如液压冷却器。第一辅助支撑结构130在该水平基座中具有开口以允许竖直空气流，例如穿过空气冷却器，该空气冷却器可以配备有风扇以增加空气流动和冷却能力。板132是辅助支撑结构130的集成部分且它为其他装备(诸如液压过滤器)提供了安装位置。第一辅助支撑结构130提供了一个位置，在该位置该被安装的装备是出于维护目的可接近的，且在该位置这样的装备还靠近该泵和罐。示出了螺栓，其用于将第一辅助安装结构130在其一个侧面处安装至横拉支架105中的一个且将第一辅助安装结构130在其另一个侧面处安装至基座罐支撑构件104b。在该实施方案中，横拉支架105被设计以延伸穿过基座罐支撑支架104b，以提供与辅助支撑结构130的连接点。
[0050]图4还示出了第二辅助安装结构136，例如，它可以用来提供保护填充面板的安装结构，该填充面板包括至少一个接受器，它用于连接至用于填充由公开的框中的一个支撑的罐的填充管口。竖直面板门可以安装在成角度的拐角(corner)上，以进一步保护该填充面板免受外部环境之害，包含天气、砾石、泥、灰尘或该车辆可能被暴露至的其他碎屑。与填充面板相关联的其他部件可以包含仪表(instrumentation),诸如压力计(pressuregauge)或显示相关联的罐中的燃料的量的其他仪器(instrument)。对于运载多个罐的框，该填充面板可以包括用于每个罐的分立接受器和仪表，通过把该接受器集聚在该车辆的侧面附近的方便的位置处(在该位置人方便地附接填充管口)，便于该填充过程。在其他实施方案中，该填充面板可以被设计有一个与多个阀和传感器在一起的接受器，所述阀和传感器被配置成当一个罐被确定将被填满时将流从一个罐转向到另一个罐。罐通常具有被直接安装在该罐上的其他装备，所述其他装备可以包括燃料泵、泄压阀、手动关闭阀以及已知的用于这样的系统的其他这样的部件。当该罐被安装在公开类型的框上时，特别是当存在堆叠配置的多个罐时，可能有必要获得对该车辆上的该罐中的一个的接近。在这样的情况下，第二辅助安装结构136可以被设计成足够强以支撑想要踩在它的顶部的人的重量，且第二辅助安装结构136的顶部可以被制成具有防打滑表面。像第一辅助安装结构130，图4中显示的第二辅助安装结构136是通过螺母和螺栓可附接至该模块化框的，在该实施例中，它在两个侧面上都附接至横拉支架105。
[0051]图5示出了竖直梁和罐支撑支架组件的分解立体图，该图更清楚地示出了基座罐支撑支架104a和上罐支撑支架108包括各自的片114和118，当该框被组装时，片114和118夹紧在竖直支撑构件106和107之间。
[0052]除了刚描述的所述辅助安装结构，参照例如图3和4中示出的整体框结构，也可以采用横拉支架105以为与该罐相关联的附加的装备以及与其他车辆系统相关联的辅助装备提供有用的安装位置。由基座罐支撑支架104a、104b和横拉支架105提供的封闭结构限定了受保护的空间，该空间适合于不需要频繁维护或检查而受益于是在车辆上的该位置附近的部件。例如，在该位置，用于容纳从该罐泵送的高压力燃料的贮存容器(accumulatorvessel)可以安装至横拉支架105中的一个。液压歧管、阀和与用于从该罐输送燃料的燃料泵的液压驱动器相关联的其他管道(piping)也可以通过该空间且由横拉支架105中的一个支撑。另外，可安装至横拉支架105的是液压控制器，例如，用于这样的液压系统的电子控制单元。根据车辆的需要，需要安装在该底盘上的其他装备可以安装至横拉支架105，或安装在受保护的空间的内部(如果这样的装备的尺寸适于装配在该空间中)，或安装至这些横拉支架的朝外的侧面。例如，许多工程车使用用于空气制动系统的压缩空气，且用于储存加压空气的储料器(accumulator)可以安装在由横拉支架105和基座罐支撑支架104a和104b限定的受保护的空间中。[0053]虽然降低该框和罐组件的整体高度的优点对于支撑以堆叠配置的多个罐的框更有益，但是公开的框的模块化设计有利地允许许多相同的模块化的部件被可运载一个、两个、三个或任何数量的罐的框共享。图6示出了用于仅保持一个罐的框200的分解图。与其他配置使用共同的部件，单个竖直支撑构件106是竖直支撑梁202所需要的全部，以使横拉条123能够使用，横拉条123是还可以用于被设计以运载多个罐的框的相同的件。在替代的布置中(未示出)，可以使具有较低高度的不同的横拉条与更短的竖直支撑构件而非与竖直支撑构件106 —起使用，或该横拉条可以附接至基座罐支撑支架104a和104b。可以用板115和/或角支架而不需要竖直支撑梁来实现横拉支架105与基座罐支撑支架104a和104b之间的连接。取决于为具体框计算出的载荷，在其他配置中，可以确定的是不需要横拉条。
[0054]从该公开内容中应理解的是，该公开的模块化的框件还可以用于制得可以运载将装配在与特定车辆相关联的空间限制中的一个、两个、三个或任何数量的罐的框，且受益于能够针对不同的框配置使用相同的模块化的部件的制造优点。图7示出了模块化基座罐支撑支架104b，具有面向该框的中心线的集成板115，用于连接至横拉支架。从该视图中可以看到，模块化基座罐支撑支架104b在底部上具有带凸缘的基座，该底部具有用于接收用于将该框安装至车辆底盘的器具的四个开口(在每个端部处有两个)。下面参照图9描述该安装器具。该带凸缘的基座116优选地是与该框被设计以保持的罐的直径一样宽，以为了更好结构强度在更宽的面积上传播来自罐和框的载荷，而在该框上占用的深度不多于由该罐和竖直梁占据的深度。基座罐支撑支架包括切除部分以减少不需要结构支撑的区域的重量，从而以允许管道和/或电线能够穿过开口。该视图还示出了片114，片114被提供用于附接至竖直支撑梁。
[0055]图8是框100的侧视图，框100被配置成保持以堆叠配置的两个罐。该视图例示了在优选的实施方案中该罐支撑的承载表面如何被成形以保持该罐与竖直支撑梁102接触，以降低与竖直支撑梁102相关的罐的深度D。在基座罐支撑支架104a与上罐支撑支架108之间仍必须留出充足的间隔，以允许罐被安装在该基座罐支撑支架上的该较低位置且从该基座罐支撑支架上的该较低位置移除。然而，该视图进一步例示了与图1中示出的现有技术框I相比整体高度如何被降低，现有技术框I采用未与下罐支撑支架8c和8d集成的分立的下支撑构件4。图8还示出了该基座罐支撑支架如何具有可安装至车辆底盘的基座，该基座将所转移的载荷分配在该底盘的宽阔面积上。就是说，该基座罐支撑支架的基座占用的深度优选地与由该基座罐支撑支架被设计以运载的罐所占据的深度大约相同。
[0056]图9是根据优选实施方案的用于将框附接至车辆底盘的布置的详细的立体图。在分解图中示出了用于将该框附接至该车辆底盘的器具。该器具包括螺栓140、垫圈142、防松垫圈(lock washer) 144、螺母146和弹性减振器(vibration dampener) 148。弹性减振器148被示出具有较小的上凸缘和较大的下凸缘，由此该较小的凸缘可以被挤压穿过孔(hole) 150，使得在基座罐支撑支架104a的扁平构件的每个侧面上安装一个凸缘。在优选的实施方案中，在该框被结构地连接至该车辆底盘的每个位置处采用类似的安装器具。因为该框被安装至车辆，从而在正常运行期间遭受稳定的和不规则的振动，在该车辆底盘和该框之间具有一些阻尼是有帮助的。
[0057]应理解，尽管为了透彻理解所描述的实施方案提供了某些细节，但是其他实施方案可以排除所描述的特征中的一些或包含附加的特征。例如，如上面所描述的可以用螺母和螺栓或用任何其他等同的可拆卸的紧固件将该罐框的部件组装在一起。螺栓连接结构具有下述优点:容易组装成不同的配置，例如包括更多或更少对的用于支撑一个或多个罐的罐支撑支架的结构，或可以被容易地拆卸成用于运输或零件库存和存储的更小的配置。虽然用优选的螺栓连接构造实现了这些优点，但是该公开方法和框存在其他优点，诸如紧凑的空间布置，可以通过使用用于将该复合竖直支撑梁的结构构件和该罐支撑支架接合的其他紧固件制得该框来获得又强又有效的结构。就是说，在其他实施方案中，可以使用焊接、铆钉或紧固件的组合制成该公开的框，且仍获得该公开的优点中的许多优点。
[0058]在此示出的并详细描述的信息完全能够实现上述本公开内容的目的，且因此当前本公开内容的优选的实施方案是本公开内容宽泛地设想的主题的代表。本公开内容的范围充分地包含对本领域的技术人员是显而易见的其他实施方案，因此本公开内容的范围仅由所附权利要求限制，其中除非另有明确陈述，以单数形式提到的元件并不意味着“一个且仅一个”，而是指“一个或多个”。因此如本领域的普通技术人员所认为的上面所描述的优选的实施方案和附加的实施方案的元件的所有结构和功能等同物在此以引用的方式明确纳入且旨在被本权利要求包含。
[0059]此外，对于权利要求所包含的这样的技术方案而言，对系统或方法不存在任何要求，以解决本公开内容寻求解决的每个问题和所有问题。此外，本公开内容中的元件、部件或方法步骤都不旨在专用于向公众公开，无论该元件、部件或方法步骤是否在权利要求中明确记载。然而，对于本领域的普通技术人员，明显的是，在不偏离本公开内容的精神和范围的前提下，如所附权利要求中阐述的，对形式、材料、工件和构建材料细节上进行的各种改变和改进也被所附权利要求包含。
【权利要求】
1.将罐支撑在车辆底盘上方的框，其特征在于，所述框包括: 两个竖直支撑梁，彼此横向地间隔开；以及 两个基座罐支撑支架，每一个附接至所述两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁且从其水平地延伸，其中所述基座罐支撑支架中的每一个包括: 一个承载表面，用于支撑所述罐；以及 一个支撑构件，在所述承载表面下面，由此所述支撑构件中的每一个提供一个基座，该基座从所述竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁延伸，用于将载荷从所述框和罐分配至所述车辆底盘。
2.根据权利要求1所述的框，其特征在于，进一步包括一对上罐支撑支架，每一个具有一个用于从所述框支撑第二罐的承载表面，所述上罐支撑支架中的每一个附接至所述两个竖直支撑梁中各自的竖直支撑梁且从其延伸。
3.根据权利要求1所述的框，其特征在于，所述基座罐支撑支架被成形为保持所述罐接触抵靠所述竖直支撑梁中的每一个的竖直侧面。
4.根据权利要求1所述的框，其特征在于，进一步包括横拉条，所述横拉条在所述两个竖直支撑梁之间延伸且附接至所述两个竖直支撑梁中的每一个。
5.根据权利要求1所述的框，其特征在于，进一步包括至少一个横拉支架，所述横拉支架在所述两个基座罐支撑支架之间延伸且附接至所述基座罐支撑支架中的每一个。
6.根据权利要求5所述的框，其特征在于，所述横拉支架是一个安装板，用于支撑与车辆燃料系统或通常被安装在底盘上的其他车辆系统相关联的装备。
7.根据权利要求6所述的框，其特征在于，所述装备包括下列中至少一个:液压冷却器、液压流体歧管、液压油箱、用于将液化气体燃料转化成气体形式的汽化器、用于储存高压气体燃料的贮存罐、燃料过滤器、空气过滤器以及用于保持压缩空气的贮存罐。
8.根据权利要求5所述的框，其特征在于，所述两个竖直支撑梁之间的横向间隔和所述支撑构件之间的横向间隔通过与所述车辆底盘的两个纵向取向的梁之间的横向间隔对准来确定，所述框被设计为附接至所述车辆底盘。
9.根据权利要求5所述的框，其特征在于，进一步包括横向地延伸穿过所述支撑构件的至少一个横拉支架。
10.根据权利要求1所述的框，其特征在于，进一步包括从所述基座罐支撑支架的所述支撑构件横向延伸的至少一个辅助安装结构。
11.根据权利要求10所述的框，其特征在于，所述至少一个辅助安装结构附接至至少一个横拉支架。
12.根据权利要求10所述的框，其特征在于，所述至少一个辅助安装结构支撑一个填充面板，所述填充面板具有一个填充接受器，该填充接受器能够连接至一个用于填充所述罐的填充管口。
13.根据权利要求2所述的框，其特征在于，所述框能够在车辆驾驶室尾部安装至所述车辆底盘，其中当如此安装时，所述框具有的整体高度低于所述车辆驾驶室，其中所述整体高度包含该框的最上部分和由所述上罐支撑支架支撑的一个罐。
14.根据权利要求1所述的框，其特征在于，所述承载表面是一个凸缘，所述凸缘被成形为匹配所述罐的曲率。
15.根据权利要求14所述的框，其特征在于，所述凸缘的形状具有其最低点，所述最低点与所述各自的竖直支撑梁间隔的水平距离等于所述罐的半径。
16.根据权利要求1所述的框，其特征在于，所述支撑构件具有用于连接至横拉支架的至少一个集成板。
17.根据权利要求1所述的框，其特征在于，所述基座罐支撑支架进一步包括用于附接至所述各自的竖直支撑梁的片，由此当所述罐安装在所述基底罐支撑支架上时，所述竖直支撑梁的表面与所述罐的主体相切。
18.模块化基座罐支撑支架，用于制造将罐支撑在车辆底盘上方的框，其特征在于，所述模块化基座罐支撑支架包括: 一个支撑构件，用于附接至所述车辆底盘，所述支撑构件提供一个基座，所述基座从所述框的各自的竖直支撑梁延伸，其中在一段距离上将载荷从所述框和罐转移到所述车辆底盘，该距离与所述模块化基座罐支撑支架被设计以运载的罐的直径相同； 承载表面，包括凸缘，所述凸缘被成形为匹配一个圆柱形罐主体的曲率；以及， 至少一个板，其与所述模块化基座罐支撑支架集成，用于将所述模块化基座罐支撑支架附接至一个横拉支架。
19.根据权利要求18所述的模块化基座罐支撑支架，其特征在于，进一步包括用于与一个竖直支撑梁附接的 一个片，由此当所述罐被安装在所述模块化基座罐支撑支架中时，所述竖直支撑梁的表面与所述圆柱形罐主体相切。
【文档编号】B60K15/07GK203752894SQ201420120355
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】S·巴拉卡特-哈梅尔 申请人:西港能源有限公司