WO2006030923A1 - 調圧装置 - Google Patents

Abstract

調圧機構およびコネクタを備えた調圧装置で調圧機能が接続具の接続動作の影響を受けないようにして良好な調圧機能を確保し、また、接続具の着脱操作に伴う流体の逆流を阻止する流体を送給するために、調圧機構(5)を内蔵した本体部(11)に加圧流体を送給する供給接続具3が接続されるコネタク(2)を備える。コネクタ(2)には供給接続具(3)の接続動作に応じて弁機構(6)を開作動する連係部材(544)を備え、調圧機構(5)はダイヤフラム(52)の偏位に応じて作動し圧力流体を2次圧力に調圧する調整弁(55)を備え、連係部材(544)と調整弁(55)とを分離形成してなる。調整弁(55)の内側と外側に流体の逆流を阻止する2つの逆流防止弁(56),(57)を備える。

Description

丄

調圧装置

技術分野

本発明は、 一定の 2火圧力を得る調圧機構を備えると共に、 圧力流体を送給 明

する供給接続具が接続可能なコネクタを備える調圧装置に関するものである。 書

背景技術

通常、 液化ガス利用機器、 ガス供給設備等では、 高圧ガス減圧用として圧力 レギュレーターまたはガバナーとも呼ばれる調圧装置が広く利用されてきた。 こ れら調圧装置は 2次圧力をダイヤフラムで検知し、 ダイヤフラムの偏位に連動し て動く調整弁を持ち、 1次圧力が変動しても 2次圧力が一定となるよう調整弁を 作動させ、 所定の 2次圧力を得るようにした構造となっている。

ところで、 上記のような調圧装置に圧力流体を導入する場合に、 圧力流体を 送給する供給接続具を着脱可能に接続するコネクタを設置することが考えられる。

そ て、 このコネクタに接続具を接続する場合に、 その接続動作に応じて接 続具側の弁機構を開作動して圧力流体を送給するように動作させることになるが、 その場合にその接続動作に伴って、 調圧機構のダイヤフラムが偏位する力を受け ると、調圧機能が損なわれ設定圧力より高い圧力の流体が供給される恐れがある。

'また、 コネクタに対する接続具の着脱操作時に、 調圧機構の内部に残留する 圧力流体が逆流して漏れ出し、 周囲を汚染するなどの問題が生じる。

本発明は上記点に鑑み、 調圧機構およびコネクタを備えた調圧装置で、 調圧 機能が接続具の接続動作の影響を受けないようにして良好な調圧機能を確保し、 また、 接続具の着脱操作に伴う流体の逆流を阻止するようにした調圧装置を提供 することを目的とするものである。 発明の開示

本努明の調圧装置は、 調圧機構を内蔵した本体部と、 該本体部に設置され、 力 tl圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、 前記コネクタには前記供給接続具の接続動作に応じて該供給接続具の弁機構を開 作動する連係部材を備え、 前記調圧機構は、 ダイヤフラムの偏位に応じて作動し 導入された圧力流体を所定の 2次圧力に調圧する調整弁を備え、 前記連係部材と 前記調整弁とが分離形成されていることを特徴とするものである。

本発明の調圧装置は、 前記弁機構が、 略中央に該弁機構の軸のステム弁を有 するものであって、 前記連係部材は接続動作方向に延びる連係突起で構成され、 前記コネクタと供給接続具との接続時に、 該連係突起の先端部が、 前記ステム弁 に接触して開弁作動させるものとすることができる。

その際、 前記調圧機構が、 略円筒状の導入部材を有するものであって、 該導 入部材は、 接続動作方向の所定位置に、 内方に向かって突出した隔壁部を有し、 該隔壁部は略中央に前記連係突起を有し、 該連係突起は両側に、 前記隔壁部を貫 通する連通孔を有するものであることが好ましく、 前記隔壁部の前記供給接続具 が接続される側の面には、 前記連係突起を貫通して、 該連通孔を塞ぐ円盤状の除 塵用のフィルターが固着されていることがさらに好ましい。

あるいは、 前記調圧機構が、 略円筒状の導入部材を有するものであって、 該 導入部材は、接続動作方向の所定位置に、内方に向かって突出した隔壁部を有し、 該隔壁部は、 略中央に前記連係突起が貫通する開口を有し、 前記供給接続具 が接続される側と反対側には、 前記連係突起を有したプラグを収容する略筒状の ジョイントを備えていることが好ましく、 前記ジョイントは、 前記供給接続具が 接続される側と反対側の端部に、 該端部を被冠する除塵用のフィルターを備える ことがさらに好ましい。

また、 前記導入部材は、 前記連係突起を囲む内周面が、 前記供給接続具側に 向かうに連れて開口径が大きくなるようなテーパを有することが好ましい。

また本努明の調圧装置においては、 前記調圧機構の前記調整弁の内側と外側 に、 流体の逆流を阻止する 2つの逆流防止弁をさらに備えることができる。

本発明の他の調圧装置は、 調圧機構を内蔵した本体部と、 該本体部に設置さ れ、 加圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置にお いて、 前記調圧機構は、 ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体 を所定の 2次圧力に調圧する調整弁と、 該調整弁の内側と外側に流体の逆流を阻 止する 2つの逆流防止弁とを備えたことを特徴とするものである。

前記 2つの逆流防止弁は、 前記調整弁の内側に設置され、 前記ダイヤフラム の偏位に伴って閉止作動する低圧作動側の第 1逆流防止弁と、 前記調整弁の外側 に設置され、 内部より噴出する圧力を受けて閉止作動する第 2逆流防止弁とで構 成するのが好適である。

前記第 2逆流防止弁は、 通路の開口を閉塞する弾性板で構成するのが好適で ある。前記弾性板が内部が発泡体で表面に非透過性の表皮を有するのが好ましい。

本発明の調圧装置は、 前記ダイヤフラムが、 該ダイヤフラムの外周部を、 前 記コネクタ側の第 1の面と、 その反対側の第 2の面の両側から、 前記第 1の面と 共に前記圧力流体を収容する調圧室を形成する本体ケースと、 前記第 2の面と共 に大気と連通する大気室を形成するカバーケースとに挟持されるものであり、 前 記本体ケースは、 前記ダイヤフラム側の面に、 該ダイヤフラムを収容する凹部を 設けることができる。

また、 前記本体ケースが、 前記調圧室に面する面に少なくとも 1つ、 前記収 容された圧力流体が通過する通過溝を設けることが好ましく、 前記調圧室は、 前 記所定の 2次圧力に調圧された圧力流体を排出する出口を有するものであり、 前 記通過溝が前記接続動作の方向の中心軸を挟んで、 前記出口とは逆の位置に設け られることがさらに好ましい。

上記のような本発明の調圧装置によれば、 供給接続具の接続動作に応じてそ の弁機構を開作動するコネクタの連係部材と、 ダイヤフラムの偏位に応じて作動 し導入された圧力流体を所定の 2次圧力に調圧する調整機構の調整弁とを分離形 成したために、 コネクタと接続具の接続動作に応じて調整弁、 ダイヤフラムなど が動くことなく、 良好な調圧機能を維持して設定圧力より高い 2次圧力を有する 流体を排出することなく、 動作信頼性を高めることができる。

また、 本発明の他の調 装置によれば、 調圧機構の調整弁の内側と外側に、 流体の逆流を阻止する 2つの逆流防止弁を備えるために、 調圧機構内部の圧力が 低圧おょぴ高圧の場合にも迅速かつ確実に流体の逆流による漏れ出しを防止する ことができる。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施形態にかかる調圧装置のコネクタの分離状態を示 す全体断面図である。

図 2は図 1のコネクタ構造の要部拡大断面図である。

図 3は供給接続具を備えた圧力容器の斜視図である。

図 4は固縳機構の主要部品の分解斜視図である。

図 5は供給接続具の接続動作における最大押し込み状態を示す断面図である。 図 6は供給接続具とコネクタとが接続されたロック状態を示す断面図である。 図 7は口ック解放状態における供給接続具と作動部材との関係を示す断面斜 視図である。

図 8は図 7より口ック状態に移行した同断面斜視図である。

図 9は調圧機構の分解斜視図である。

図 1 0は第 2逆流防止弁の他の実施形態を示す要部断面図である。

図 1 1は図 1 0の例における圧力流体導入状態を示す要部断面図である。 図 1 2は本発明の第 2の実施形態にかかる調圧機構を、 その中心を通る軸線 の周りの円周に沿って約 9 0 ° の範囲で切断し、 且つ部分的に分解して示す部分 断面分解斜視図である。

図 1 3は図 1 2の調圧機構の上部を拡大して示す部分拡大断面図である。 図 1 4は糸且み立てられた図 1 2の調圧機構の下部を、 その中心を通る軸線の 周りの円周に沿って約 9 0 ° の範囲で切断し、 且つ部分的に拡大して示す部分断 面拡大斜視図である。

図 1 5は供給接続具の接続動作における最大押し込み状態を示す断面図であ る。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を詳細に説明する。 図 1は一つの実施の形態にか かる調圧装置のコネクタの分離状態を示す全体断面図、 図 2は図 1の要部拡大断 面図、 図 3は供給接続具を備えた圧力容器の斜視図、 図 4はコネクタの固縛機構 の主要部品の分解斜視図、 図 5はコネクタの接続動作における最大押し込み状態 を示す断面図、 図 6はコネクタのロック状態を示す断面図、 図 7はコネクタの口 ック角旱放状態を示す断面斜視図、 図 8は図 7より口ック状態に移行した同断面斜 視図、 図 9は調圧機構の分解斜視図である。 なお、 下記の説明では図面の向きに 準じて上下左右を表記しているが、 実際の設置方向は、 図 1の中心線の延びる方 向が上下方向 （上下は反対でもよい） となる縦向き配置の他、 この中心 ί泉が水平 方向となる横向き配置の場合もある。

図 1および図 2の実施形態の調圧装置 1は、 送給圧力流体を一定の 2次圧力 に調整する調圧機構 5 (ガバナ機構） を備える本体部 1 1を有し、 この本体部 1 1に設置されたコネクタ 2に、 流体を力 Π圧状態で供給する燃料カートリッジ等の 圧力容器 1 2に設置された供給接続具 3が着脱可能に接続される。

上記本体部 1 1は液体燃料等の流体を使用する燃料電池等に設置され、 この 本体部 1 1に対し圧力容器 1 2より流体 Fを供給する際に、 コネクタ 2の固縛機 構 4 (ラチェット機構） によって供給接続具 3をロック状態に接続するものであ る。 供給接続具 3はプラグ状の供給接続口部 3 1にスプリング 6 2によって閉弁 方向に付勢されたステム弁 6 1を有する弁機構 6を備える。

そして、 前記コネクタ 2の内部に供給接続具 3の先端部が挿入接続され、 こ の供給接続具 3の接続動作に応じて、 供給接続具 3のステム弁 6 1が没入移動し て開作動し、 その圧力流体の送給に応じて本体部 1 1の調圧機構 5が作動して、 一定の 2次圧力に調圧された流体が調圧装置 1より排出される構造となっている。 また、上記接続動作において、供給接続具 3の接続のための押し込み操作に伴い、 固縛機構 4における第 2リング 4 4が移動して、 供給接続具 3の一部に係合して コネクタ 2にロック状態に保持し、 分離時には、 供給接続具 3の次の押し込み操 作に伴い、 第 2リング 4 4がさらに移動して口ック状態を解放状態とし、 解放ス プリング 4 7によってコネクタ 2と供給接続具 3とが強制的に分離状態となる機 構に設置されている。

次に各部の構造を具体的に説明する。 まず、 調圧装置 1の本体部 1 1におけ る調圧機構 5は、 図 2に断面図、 図 9に分解斜視図を示すように、 カバーケース 5 1と本体ケース 5 3とに挟持されたダイヤフラム 5 2と、 本体ケース 5 3に接 続され 1次圧力の流体 （液体またはガス） が導入される導入部材 5 4と、 ダイヤ フラム 5 2に連動して 1次圧力を 2次圧力へ減圧調整する調整弁 5 5と、 流体の 漏出を防止する第 1逆流防止弁 5 6 (低圧用逆止弁） および弾性板による第 2逆 流防止弁 5 7 (高圧用逆止弁） と、 除塵用のフィルター 5 8とを備える。

上記第 1逆流防止弁 5 6は調整弁としても機能する。 そして、 調整弁 5 5と 第 1逆流防止弁 5 6とは、 ダイヤフラム 5 2の偏位に対応して連動し、 互いに逆 の開閉動作により 1次圧力を 2次圧力に調圧するものであって、 その 1 7火圧力変 化に対する調圧特性が、 調整弁 5 5と第 1逆流防止弁 5 6とでは逆特性となって いる。 これにより、 前記ダイヤフラム 5 2には、 調整弁 5 5の投影面積に 1次圧 力が作用した圧力損失と、 第 1逆流防止弁 5 6の投影面積に 2次圧力が作用した 圧力損失とが同方向に加わり、 両者の調圧特性の組み合わせにより、 1次圧力変 動に応じた圧力損失変動による 2次圧力の調圧誤差を補償して、 2次圧力の一定 化を得るものである。 さらに、 調整弁 5 5および第 1逆流防止弁 5 6は、 ダイヤ フラム 5 2の偏位に対して開閉動作が逆となって、 両者の取付位置誤差による調 圧変動を解消し、 作製精度の緩和による製造の容易化を図っている。

上記調圧機構 5の導入部材 5 4の外周部にはコネクタ 2の固縛機構 4が設置 され、 この固縛機構 4は、 図 2に示すように、 前記本体ケース 5 3に固着された ホルダー本体 4 1およびラチエツトホルダー 4 2と、 該ラチェットホルダー 4 2 内に配設された第 1〜第 3リング 4 3， 4 4 , 4 5と、 軸方向に摺動自在なスプ リングホノレダー 4 6と、 角军放スプリング 4 7とを備えてなる。

そして、 前記供給接続具 3の接続動作に応じて第 2リング 4 4が 1コマ分回 転し、 供給接続具 3の係合口ックを行い、 次の供給接続具 3の押し込み動作によ つて、 第 2リング 4 4がさらに 1コマ分回転し、 係合ロックを角军放し、 解放スプ リング 4 7の付勢力によって供給接続具 3を強制的に分離するようになつている。 上記 1コマ送りはリング間の斜面の押圧によって回転方向に力が作用することで 行う。

圧力容器 1 2の頭部に設置された供給接続具 3は、 接続部本体 3 0の中央に 弁機構 6を内蔵する接続口部 3 1を備え、 接続口部 3 1の外周には軸方向に突設 された接続筒部 3 2を有する。 そして、 図 3に示すように、 接続筒部 3 2の先端 外周に等間隔に突出したロック用の係合突起 3 2 1を備え、 第 2リング 4 4の口 ック用突起 4 4 4と係合可能である。 なお、 図 1， 図 2では接続筒部 3 2は断面 位置が左右で異なっている。

接続筒部 3 2の先端より所定位置には、 外側に環状に突出する押圧段部 3 2 2を有し、 後述のように、 接続移動に応じて第 1リング 4 3の内周突起 4 3 3に 当接して軸方向に移動させる。 また、 押圧段部 3 2 2より上記係合突起 3 2 1に 向けて突出するスプライン軸状の凸部 3 2 3を有し、 係合突起 3 2 1との間に第 2リング 4 4が回動する環状スペースを形成すると共に、 コネクタ 2のラチエツ トホルダー 4 2の下部内周の縦溝 4 2 6に係合して回り止めが行われる。

接続口部 3 1は、 パイプ状に形成され、 先端部外周に Oリングによるシール 部材 3 3が装着され、 接続部本体 3 0を貫通した下端部 3 1 1にナット 3 5が締 結されて取り付けられ、 内周の中間段部 3 1 2に弁機構 6のステム弁 6 1が摺動 自在に配設されている。 中間段部 3 1 2より突出するステム弁 6 1の下端に Oリ ングによる弁体 6 3が装着されてなる。 ステム弁 6 1は頭部の凹部に導入部材 5 4の連係突起 5 4 4 (連係部材） の先端が当接可能であり、 頭部の背面部と中間 段部 3 1 2との間にスプリング 6 2 (リターンスプリング） が縮装され、 閉弁方 向に付勢している。

次に、 コネクタ 2における固縛機構 4の構造を、 図 2およぴ図 4に沿って説 明する。 図 4の下端部に示すラチェットホルダー 4 2は筒状に形成されてなり、 筒部 4 2 0の上端部が同図上端に示すホルダー本体 4 1に固定される。 このラチ エツトホルダー 4 2の筒部 4 2 0の内面に、 一端より略中間位置にまで軸方向に 延びる周方向で 4つの第 1ガイド溝 4 2 1と、 この第 1ガイド溝 4 2 1の間で上 端面より内外に貫通した L字状係合溝 4 2 2と、 下端部側の内周に等間隔で複数 ( 1 2個） 配置されたラチエツト凸部 4 2 3と、 この軸方向に延びるラチェット 凸部 4 2 3の間に内周面による等間隔で複数 （1 2本） の第 2ガイド溝 4 2 4と を備え、 ラチエツト凸部 4 2 3の上端部には傾斜面と係止段部を有し、 係止段部 の上端より第 2ガイド溝 4 2 4に向けても同様に傾斜面となっている。

第 1リング 4 3 (スライドリング） は、 リング状基部 4 3 1の外周に等間隔 に複数 1 2個のガイド突起 4 3 2を、 内周にはガイド突起 4 3 2と同位置に内周 突起 4 3 3をそれぞれ備え、 上下端面は平坦に形成されている。 外周のガイド突 起 4 3 2は、 ラチェットホルダー 4 2の第 2ガイド溝 4 2 4に常時揷入され、 こ の第 1リング 4 3は回転不能で、 上下移動のみ可能である。 内周突起 4 3 3の下 面には、 供給接続具 3の接続筒部 3 2の押圧段部 3 2 2の上端が上昇時に当接可 能で、 その押圧により第 1リング 4 3が軸方向に上動する。 なお、 內周突起 4 3 3の間の縦溝には、 前記接続筒部 3 2の係合突起 3 2 1が揷通可能である。

第 2リング 4 4 (ロックリング） は、 リング状基部 4 4 1の外周に等間隔に 突出した複数 1 2個のガイド突起 4 4 2を、 上面に等間隔で複数 1 2個の傾斜面 を有するスライド爪部 4 4 3を、 内周に等間隔で突出する複数 1 2個のロック用 突起 4 4 4をそれぞれ備え、 回転方向 dに回転作動される。 外周のガイド突起 4 4 2と内周のロック用突起 4 4 4は周方向の同位置で、 両者はリング状基部 4 4 1の下部で連結され、 回転方向 dの前方で高く後方で低レ、傾斜面に設けられてい る。 また、 上面に突出するスライド爪部 4 4 3の上面は、 同様に回転方向 dの前 方で高く後方で低レ、傾斜面に設けられている。

外周のガイド突起 4 4 2はラチエツトホルダー 4 2の第 2ガイド溝 4 2 4に 揷入され、 第 2リング 4 4を軸方向に摺動案内し、 このガイド突起 4 4 2は第 2 リング 4 4の上動量が大きいときに第 2ガイド溝 4 2 4より抜け出し、 第 2リン グ 4 4が回転可能となる。 その回転により、 ガイド突起 4 4 2の下端傾斜面が、 ラチエツト凸部 4 2 3の傾斜面または係止段部の上端傾斜面に当接可能な状態で 下降すると、 その傾斜面同士の接触によりさらに回転するもので、 ガイド突起 4 4 2の先端が係止段部に係止した口ック状態またはガイド突起 4 4 2が第 2ガイ ド溝 4 2 4に揷入された分離状態で、 その回転が停止する。 また、 内周のロック 用突起 4 4 4は、 接続動作に伴う回動で供給接続具 3の接続筒部 3 2のロック用 の係合突起 3 2 1の内側に移動して、 係合ロック可能である。

第 3リング 4 5 (ガイドリング） は、 リング状基部 4 5 1の外周に等間隔 4 個のガイド突起 4 5 2を、下端面にラチエツト爪状の斜面を有する爪歯 4 5 3を、 それぞれ備える。 ガイド突起 4 5 2は、 ラチエツトホルダー 4 2の第 1ガイド溝 4 2 1に揷入され、 この第 3リング 4 5は軸方向に上下移動可能 （回転不能） で あり、 その下端位置は第 1ガイド溝 4 2 1の下端部にガイ'ド突起 4 5 2が係止し て規制され、 第 2リング 4 4と分離される。 下端面の爪歯 4 5 3は、 第 2リング 4 4の上面のスライド爪部 4 4 3と当接し、 斜面同士の接触により第 2リング 4 10 17207

4を回動させる。

スプリングホルダー 4 6は、 円筒状の上部筒部 4 6 1とこれより^ W圣が小さ い下部筒部 4 6 2よりなり、 内部に解放スプリング 4 7が縮装され、 上部筒部 4 6 1の下端外周段部 4 6 3が、 第 2リング 4 4のロック用突起 4 4 4に上方より 当接して付勢する。 これにより、 第 3リング 4 5と離れた第 2リング 4 4の分離 時の遊動防止を行う。

また、 スプリングホルダー 4 6の下部筒部 4 6 2は、 第 1〜第 3リング 4 3 〜4 5の内方に挿入され、 下方にラチエツトホルダー 4 2の内部に延び、 解放ス プリング 4 7を受ける底面の中央には開口を有し、 開口内には供給接続具 3の接 続口部 3 1が挿入される。 さらに、 下部筒部 4 6 2の下端部が供給接続具 3の接 続部本体 3 0の内端面 3 2 4に当接可能で、 供給接続具 3の接続動作によってス プリングホルダー 4 6は解放スプリング 4 7に抗して軸方向に上方移動可能であ る。

解放スプリング 4 7は、 コネクタ 2の本体ケース 5 3のフランジ部下面との 間に縮装されるコイルスプリングであり、 スプリングホルダー 4 6を介して第 3 リング 4 5を押し下げると共に、供給接続具 3を離脱方向 ·分離方向に付勢する。

ホルダー本体 4 1は、 コネクタ 2のダイヤフラム 5 2の固定と共に本体ケー ス 5 3に固着される。 下部のリング体 4 1 1で連結された、 等間隔で上方に延ぴ る複数 4個の固定部 4 1 2、 固定部 4 1 2の間の縦溝部 4 1 3を備え、 固定部 4 1 2の上端の外方向に突出するフランジ部 4 1 4に固着用のネジ孔 4 1 5が形成 され、 さらに、 フランジ部 4 1 4の下方の各固定部 4 1 2の外面に外方向に突出 する 4個のピン状突起 4 1 6を有する。 このピン状突起 4 1 6は、 ラチェットホ ルダー 4 2の L字状係合溝 4 2 2と係合可能で、 組み立てが行われる。 なお、 本 実施形態においてホルダー本体 4 1とラチエツトホルダー 4 2との係合は上記の ような構造を用いた力 本発明においてはこれに限られるものではなく、例えば、 ラチエツトホルダー 4 2の第 1ガイド溝 4 2 1の上下方向略中央に設けられた略 楕円孔に係合する係止爪 4 1 6 ' (図 1 5参照） を、 ホルダー本体 4 1の外周面に 設けて、 ホルダー本体 4 1を回転させることなくラチエツトホルダー 4 2に押し 込むことによって前記楕円孔に前記係止爪を取り外し不可能に嵌合する方法を用 いてもよい。

次に、 調圧機構 5の構造を具体的に説明する。 本体ケース 5 3とカバーケー ス 5 1とをダイヤフラム 5 2を介して接合することにより、 その内部空間が調圧 室 5 3 0と大気室 5 1 0とに画成される。 ダイヤフラム 5 2は、 調圧室 5 3 0の 2次圧力を受けて大気室 5 1 0との圧力差に応じて弾性偏位可能であり、 その中 心部には、 大気室 5 1 0側にサポータ 5 2 1が調圧室 5 3 0側にシャフト 5 2 2 がそれぞれ固着され、 ダイヤフラム 5 2の偏位に応じて一体に軸方向に移動可能 である。

シャフト 5 2 2は、 ダイヤフラム 5 2に固着され調圧室 5 3 0に位置するボ ス部 5 2 3と、 このボス部 5 2 3の先端から軸方向に延長された軸部 5 2 4を備 え、 この軸部 5 2 4の先端に周溝部 5 2 5を有し、 この周溝部 5 2 5に O—リン グによる調整弁 5 5が装着され、 さらに、 前記軸部 5 2 4の根本部分でボス部 5 2 3の先端面に〇—リング （弾性体) による第 1逆流防止弁 5 6が装着される。

サポータ 5 2 1はダイヤフラム 5 2に密着するフランジ部の中心のボルト部 がダイヤフラム 5 2の中心を貫通し、 反対側のシャフト 5 2 2に締結される。 ま た、 サボータ 5 2 1には、 カバ ケース 5 1の筒状部 5 1 1の内部に設置された 圧力設定用の調圧スプリング 5 1 3の一端部が当接し、 調圧スプリング 5 1 3の 他端部は筒状部 5 1 1に位置調整可能に螺合された調圧ネジ 5 1 2 (アジヤスタ） に当接し、 この調圧ネジ 5 1 2の軸方向位置の調整に応じて、 調圧スプリング 5 1 3によるダイヤフラム 5 2の付勢力が調整される。

下端部位の導入部材 5 4は、 外周の筒部 5 4 1と、 中間の隔壁部 5 4 2と、 隔壁部 5 4 2より下方に突出し前記ステム弁 6 1を連係作動する連係部材として の連係突起 5 4 4と、 該連係突起 5 4 4の両側の隔壁部 5 4 2を貫通する連通孔 12 17207

5 4 3を備える。

そして、 導入部材 5 4の隔壁部 5 4 2の上面には、 連通孔 5 4 3の開口を閉 塞可能に、 ゴム板、 サンドイッチ板等の弾性板による高圧閉止用の第 2逆流防止 弁 5 7が配設されている。 つまり、 調圧室 5 3 0の 2次圧力がある程度高い状態 で、 供給接続具³が分離された際に、 その²次圧力によって第²逆流防止弁⁵ 7 が連通孔 5 4 3を閉塞して逆止弁として機能し、 流体が外部に漏れ出るのを防止 する。

導入部材 5 4は筒部 5 4 1の上端部が前記本体ケース 5 3の先端筒部の外周 に Oリング 5 3 2を介して着脱可能に結合され、 他端部側は供給接続具 3の接続 口部 3 1の前端外周のシール部材 3 3が嵌装され、 加圧流体が導入される。

本体ケース 5 3は先端筒部の内部にシャフト 5 2 2の軸部 5 2 4が摺動可能 に揷通される仕切壁 5 3 aを備え、 この仕切壁 5 3 aの外内が調整弁 5 5および 第 1逆流防止弁 5 6によって開閉される。 軸部 5 2 4の前進移動に伴って調整弁 5 5が開き、 後退移動に伴って第 1逆流防止弁 5 6が開くように逆の開閉作動を する。 また、 第 1逆流防止弁 5 6は調圧室 5 3 0の圧力が低い状態で、 供給接続 具 3が分離された際に、 その 2次圧力によって閉じて流体の逆流を閉止する閉止 弁として機能する。

調圧室 5 3 0の側部には調圧した 2次圧力のガスを筒部材 5 3 1を経て排出 する排出口 5 1 4が設置され、 この排出口 5 1 4には調圧された流体を燃料電池 に導くパイプ 5 1 5が接続される。

前述の導入部材 5 4の連係突起 5 4 4は、 コネクタ 2に供給接続具 3を接続 する際に、 その先端がステム弁 6 1を押して開作動させるものである。 この連係 突起 5 4 4は導入部材 5 4の隔壁部 5 4 2に固着されて、 ダイヤフラム 5 2と連 動する軸部 5 2 4とは分離された構造であり、 接続動作でダイヤフラム 5 2が偏 位する力を受けないようになつている。 つまり、 軸部 5 2 4の先端でステム弁 6 1を連係作動させることが可能であるが、 その場合に、 最大押し込み状態が継続 されるように押し込み力が保持された場合には、 それによつてダイヤフラム 5 2 が偏位することで調圧機能が損なわれ、 設定 2次圧力より高い圧力の流体が供給 される恐れがあるが、 ダイヤフラム 5 2と連係突起 5 4 4とが分離していること で、調圧機能が確保でき設定 2次圧力より高い圧力の流体の供給を阻止している。

前記導入部材 5 4の隔壁部 5 4 2の下面には、 送給する流体中の塵埃等の異 物を除去するためのフィルター 5 8が介装される。 このフィルター 5 8は、 内孔 5 8 aを有する円板状で、 外径が隔壁部 5 4 2の外径より若干大きく、 また、 内 径が連通突起 5 4 4の根本部径ょり若干小さく形成され、 導入部材 5 4に下方よ り揷入装着することによって落ちないように止着される。

このフィルター 5 8の材質は、例えば、空隙率 8 5 %、セル平均径 3 Ο μ πι、 厚み l mmの L D P E (低密度ポリエチレン） 発泡体である。 フィルター 5 8を 流体通路に介装することにより、 供給流体に存在する細かなゴミの混入を防ぎ、 調圧用の 1次およぴ第 1逆流防止弁 5 5 , 5 6の調圧作動、 第 2逆流防止弁 5 7 などの逆流防止作動に不良が発生するのを阻止すると共に、 本体部 1 1における 作動部材の動作不良の発生も防止する。 発泡体の材質は、 ポリエチレン、 ポリプ 口ピレン、 ポリオキシメチレン、 ポリエチレンテレフタレート、 ポリエチレンナ フタレートまたはポリアタリロニトリルからなる群より少なくとも 1つが選ばれ る。

次に、 圧力容器 1 2の構造を説明する。 圧力容器 1 2は、 供給接続具 3の接 続部本体 3 0が頭部に設置された容器本体 1 0 2と、 この容器本体 1 0 2の内部 に形成され、 流体 Fを収容する貯蔵室 1 0 3と、 容器本体 1 0 2の内部に形成さ れ、 端部において貯蔵室 1 0 3と相互に連通し、 流体 Fを押し出すための応力を 生じさせる圧縮ガス Gを封入する気室 1 0 4と、 貯蔵室 1 0 3に移動自在に配設 され、 流体 Fと圧縮ガス Gとを区画するビストン状の隔壁部材 1 0 5と、 P鬲壁部 材 1 0 5が下降移動した際に容器本体 1 0 2の底部との間で圧縮される弾性体 1 0 8とからなる。 容器本体 1 0 2は、 外容器 1 2 1と、 底部を密閉する蓋体 1 2 2と、 外容器 1 2 1の内部に二重構造に配設された內容器 1 2 3とで構成されてなる。 内容器 1 2 3の下端部には縦方向に延びる切欠き 1 1 1が形成され、 内容器 1 2 3の内 部と外容器 1 2 1の内部、 すなわち、 貯蔵室 1 0 3と気室 1 0 4とが連通可能に なっている。 内容器 1 2 3の上端部は

接続口部 3 1の下端部 3 1 1に締結されたナツト 3 5に嵌合装着され、 この内容 器 1 2 3が保持されてなる。 内容器 1 2 3の上端部には中心部に透孔 1 2 3 aが 開口され、 弁機構 6のステム弁 6 1の開閉動作に応じて、 貯蔵室 1 0 3内の流体 Fの吐出供給が行えるようになつている。

また、 内容器 1 2 3に摺動可能に嵌挿された隔壁部材 1 0 5は、 本体 1 5 1 と弾性シール部材 1 5 2 (Oリング）とで構成され、シール部材 1 5 2の外周が、 シリンダ状の内容器 1 2 3の内壁に気密に接触し、 その上部空間の貯蔵室 1 0 3 に流体 Fが封入される。 この隔壁部材 1 0 5は、 貯蔵室 1 0 3に収容した流体 F と気室 1 0 4に収容した圧縮ガスとを区画する移動隔壁として機能し、 背面に作 用する圧縮ガスの圧力によって前面の流体 Fを加圧し、 ステム弁 6 1が開作動し た際に、 この流体 Fを押し出すように作用する。

気室 1 0 4への圧縮ガス Gの封入は、 供給接続具 3の分離状態で、 貯蔵室 1 0 3に流体 Fを注入する以前に行う。 まず押し込み作動により開作動したステム 弁 6 1を通して、 圧縮ガス Gを貯蔵室 1 0 3に注入するのに応じて隔壁部材 1 0 5が下降し、 図 1に示す位置よりさらに貯蔵室 1 0 3に圧縮ガスが注入されるこ とによって、 隔壁部材 1 0 5は、 弾性体 1 0 8を押圧変形させて貯蔵室 1 0 3の 底部にさらに移動する。 最下降状態において、 切欠き 1 1 1の上端部が隔壁部材 1 0 5のシール部材 1 5 2より上方となり、 切欠き 1 1 1を通して貯蔵室 1 0 3 より気室 1 0 4へ圧縮ガスが注入される。 そして、 気室 1 0 4内が所定圧力とな つた際に圧縮ガスの注入を停止した後、 ステム弁 6 1を再び開作動して貯蔵室 1 0 3の圧縮ガスを排出する。 これに応じ、 隔壁部材 1 0 5は貯蔵室 1 0 3のシー ノレ状態に戻り、 さらなるガスの排出で内容器 1 2 3の上端にまで上昇.移動し、 貯 蔵室 1 0 3のガスを全て排出することで、気室 1 0 4に圧縮ガス Gが封入される。 その後、 注入手段を供給接続具 3に接続してステム弁 6 1を通して貯蔵室 1 0 3 へ流体 Fを、 P鬲壁部材 1 0 5を下降させつつ注入することによって、 流体 Fを噴 出可能に収容して圧力容器 1 2を得るものである。

なお、 圧力容器 1 2には、 流体として圧縮ガスを収容してもよく、 その場合 には、 内容器は用いず、 外容器に直接ガスを収容する。 また、 供給流体を噴出さ せるための内圧 （1次圧力） を得るために、 この流体に噴射剤を混入した、 いわ ゆるエアゾール構造としてもよい。

前述のコネクタ 2と供給接続具 3の接続動作においては、 基本的に、 供給接 続具 3の接続口部 3 1がコネクタ 2の導入部材 5 4に挿入され、 シール部材 3 3 の接触によつてシール状態を確保すること、 供給接続具 3の弁機構 6を開作動し て流体の通路を連通させ供給を可能とすること、 固縳機構 4を口ックさせること が行われる。

その作動順は、 接続時 （取付時） には、 まず、 シール部材 3 3が導入部材 5

4の筒部 5 4 1の内面に接触してシール性を確保した後、 連係突起 5 4 4の先端 によって弁機構 6のステム弁 6 1が開作動して流体の送給通路が連通し、続いて、 固縛機構 4の第 2リング 4 4が回転してロック状態となる。 一方、 解放時 （取外 時） には、 固縛機構 4の第 2リング 4 4が回転してロック状態が解放されるのに 続いて、 ステム弁 6 1が閉弁して違通を閉止し、 最後にシール部材 3 3が導入部 材 5 4より離れてシール解除するものである。

次に、 コネクタ 2に対する供給接続具 3の接続を、 主に固縛機構 4の動作を 図 5〜図 8を用いて説明する。

接続前の分離状態は、 図 2に示すように、 固縛機構 4のスプリングホルダー 4 6の段部 4 6 3が第 2リング 4 4のロック用突起 4 4 4に当接して押圧し、 第 1リング 4 3および第 2 Vング 4 4のガイド突起 4 3 2， 4 4 2はラチェットホ ルダー 4 2の第 2ガイド溝 4 2 4内にあり第 2リング 4 4は回動不能であり、 第 3リング 4 5は下降位置が規制された位置にある。 この状態では、 調圧機構 5の 第 1逆流防止弁 5 6は閉じ、 供給接続具 3のステム弁 6 1も閉止状態にある。

供給接続具 3の押し込み動作に応じて、 接続筒部 3 2のロック用の係合突起 3 2 1が第 1および第 2リング 4 3 , 4 4の縦溝を図 7に示すように通って移動 し、 スプリングホルダー 4 6の下端部が供給接続具 3の内端面 3 2 4に当接して 押し上げられるのに続いて、 押圧段部 3 2 2が第 1リング 4 3の下面に当接して これを押し上げる。 これに伴い、 第 2リング 4 4も上昇し、 第 1ガイド溝 4 2 1 の下端で停止している第 3リング 4 5の下面と当接し、 この第 3リング 4 5も押 し上げる。 その途中で、 第 2リング 4 4のガイド突起 4 4 2はラチエツトホルダ 一 4 2の第 2ガイド溝 4 2 4の上端より出て回動可能となり、 第 3リング 4 5の 下面の爪歯 4 5 3の傾斜面との当接によって第 2リング 4 4は回転方向 dへの力 を受ける。

図 5は供給接続具 3を最大押し込んだ状態を示し、 この状態では第 3リング 4 5の上動は規制され第 2リング 4 4は第 3リング 4 5との斜面接触により、 第 1リング 4 3上を回転方向 dへ回転させ、 図 8に示すように、 この第 2リング 4 4の回動で、 そのロック用突起 4 4 4が供給接続具 3の接続筒部 3 2のロック用 の係合突起 3 2 1の内側に移動して係合し、 抜け移動不能にロックする。 図 5の 状態では、連係突起 5 4 4がステム弁 6 1を開作動させて流体の送給を開始する。

次に、 最大押し込み状態より、 押し込み動作を解放すると、 解放スプリング 4 7の付勢力によって供給接続具 3は後退付勢されるが、 供給接続具 3の接続筒 部 3 2の口ック用の係合突起 3 2 1が第 2リング 4 4の口ック用突起 4 4 4に係 合して下方移動し、第 3リング 4 5および第 1リング 4 3も一体に下方移動する。 そして、 第 3リング 4 5が第 1ガイド溝 4 2 1の下端で下降停止になると、 これ より離れて第 2リング 4 4がさらに下降することで、 両者の傾斜接触が離れ、 第 2リング 4 4は上記回転により下端のガイド突起 4 4 2先端が第 2ガイド溝 4 2 4の位置よりラチエツト凸部 4 2 3の傾斜面上に移動し、この傾斜面上に接触し、 第 2リング 4 4のさらなる下降で、 その傾斜に沿ってさらに回動する。

そして、 第 2リング 4 4のガイド突起 4 4 2が係止段部に当接して回動停止 するとともに、 それ以上の下降が停止されて、 この第 2リング 4 4のロック用突 起 4 4 4に係合している供給接続具 3は口ックされ、 分離不能に接続された口ッ ク伏態となる。

図 6はこの口ック状態の断面図であり、 調圧機構 5が作用して所定圧力に調 整された流体が排出口 5 1 4より本体部 1 1側に供給される。

次に、 上記ロック状態からの解放動作は、 再度供給接続具 3を押し込み動作 すると、 第 1リング 4 3および第 2リング 4 4が上動し、 第 2リング 4 4の下端 部が係止段部より離れて回動可能となり、 第 3リング 4 5の爪歯 4 5 3の斜面に よって第 2リング 4 4が回動し、 その後の供給接続具 3の後退移動に伴って、 第 2リング 4 4のガイド突起 4 4 2の斜面がラチェット凸部 4 2 3の係止段部より 第 2ガイド溝 4 2 4に至る斜面に接触し、 この斜面接触により第 2リング 4 4は さらに回転方向 dに回転し、 ガイド突起 4 4 2が第 2ガイド溝 4 2 4内に挿入さ れる位置に回転する。 この第 2リング 4 4の回転位置では、 図 7に示すように、 係合突起 3 2 1はロック用突起 4 4 4とは外れて縦溝と位置が合レ、、 ロック係合 が解放されて、 供給接続具 3の接続筒部 3 2が分離移動可能となって、 解放スプ リング 4 7の付勢力によってスプリングホルダー 4 6を介して分離作動され、 突 き出される。

前記調圧機構 5は、 調整弁 5 5および第 1逆流防止弁 5 6の調圧により、 ダ ィャフラム 5 2の動きに応じて、 1次圧力をその圧力に関係なく所定の 2次圧力 に減圧調整するものであり、 その作用を説明する。

図 6は調圧状態を示すものであって、 調整弁 5 5および第 1逆流防止弁 5 6 で調圧された流体は調圧室 5 3 0へ流入し、 精度よく 2次圧力に減圧されて排出 口 5 1 4より排出される。 ダイヤフラム 5 2は 2次圧力と大気圧との による付勢力と調圧スプリン グ 5 1 3による付勢力とが平衡した位置に保たれる。 そして、 排出口 5 1 4から の流体排出量の変動、 1次圧力の変動等に応じて 27火圧力が変ィ匕した場合、 これ に応動して.ダイヤフラム 5 2の偏位量が変化し、 シャフト 5 2 2の位置が変化す るのに連動して調整弁 5 5および第 1逆流防止弁 5 6が動き、 互いに異なる方向 より開閉作動して 2次圧力を一定に保つ。 調圧ネジ 5 1 2を動かすことで調圧ス プリング 5 1 3の付勢力を変化させ、 任意の 2次圧力が設定可能である。

さらに、 1次圧力変化に対する調整弁 5 5による調圧特性と、 第 1逆流防止 弁 5 6による調圧特性とは互いに逆特性であって、 1次圧力の低下に対する 2次 圧力は、調整弁 5 5の調圧では上昇し、第 1逆流防止弁 5 6の調圧では低下する。 そして、 シャフト 5 2 2には軸部 5 2 4の先端部に 1次圧力の作用により調整弁 5 5の投影面積が受ける圧力損失と、 ボス部 5 2 3に 2次圧力の作用により第 1 逆流防止弁 5 6の投影面積が受ける圧力損失とが、 共にシャフト 5 2 2を後退さ せる同方向作用するもので、 両者の調圧特性の組み合わせにより 1次圧力の変動 に対する 2 7火圧力の変動を一定ィ匕する構造となっている。

つまり、 2次圧力流体が調圧室 5 3 0より排出されて 2次圧力が低下変動す • ると、 ダイヤフラム 5 2はシャフト 5 2 2が前進移動 （図で下方への移動） し、 調整弁 5 5が開方向に第 1逆流防止弁 5 6が閉方向に作動し、 1次圧力流体が調 整弁 5 5により減圧されて調圧室 5 3 0に流入して 2次圧力が上昇し、 この 2次 圧力が 1次圧力の低下変動に伴って設定値より上昇するのが第 1逆流防止弁 5 6 の開度 （圧力損失） により調整され、 2次圧力が設定値となると、 ダイヤフラム 5 2の偏位によりシャフト 5 2 2が後退移動 （図で上方への移動） し、 調整弁 5 5が閉作動して流体の導入量を低減することで一定の 2次圧力を得るように調圧 するものである。

そして、 1次圧力の変動に伴う調圧特性、 つまり圧力容器 1 2より流体を供 給した際に、 この圧力容器 1 2内の 1次圧力が徐々に低下することに対する調整 弁 5 5の受圧誤差を考慮したものである。 第 1逆流防止弁 5 6を調整弁 5 5とは 異なる逆方向の開閉作動を行い、 第 1逆流防止弁 5 6の圧力損失が、 調整弁 5 5 の圧力損失と同方向でかつほぼ逆特个生である。この調整弁 5 5による調力特性は、 1次圧力の上昇に対して 2次圧力が低下する特性である。 これに対して、 第 1逆 流防止弁 5 6による調力特性は、 1次圧力が低いとき 2次圧力を抑制し、 特に、 1次圧力が 0のときに閉弁して逆止弁となって流体の逆流を阻止し、 1次圧力の 上昇で開放となり、 1次圧力の上昇に対して 2次圧力が上昇する特性で、 上記調 整弁 5 5による調圧特性とは逆特性である。

両調圧特性はシャフト 5 2 2に対して同方向に作用することで、 調圧特性が 逆特性の 2つの調整弁 5 5， 5 6の組み合わせによる調圧特性は、 1次圧力の変 動に対して、 一定の 2次圧力が得られる。 つまり、 圧力容器 1 2からの流体の供 給に伴って 1次圧力が低下変動する際に、 調整弁 5 5に作用する圧力損失によつ て、 2次圧力が上昇する調圧特性となるのを、 第 1逆流防止弁 5 6に作用する圧 力損失が 2次圧力を低下させる特性となることで、 両者の合成特性は平坦化し、 —定の 2次圧力を維持することが、 簡単な構造により確保できる。

また、 分離状態および不使用状態では、 第 1逆流防止弁 5 6および第 2逆流 防止弁 5 7が逆止弁として作用することで、 流体漏れの防止が図れる。

図 1 0および図 1 1は、 他の実施形態の第 2逆流防止弁 5 7 ' を示すもので あり、 前記実施の形態の第 2逆流防止弁 5 7は 1枚の弾性板すなわちゴム板で構 成した例であるが、 この例の第 2逆流防止弁 5 7 ' は、 内部が発泡体 5 7 aで上 下表面に非透過性の表皮 5 7 bを有する弾性板、 例えばポロン体で形成されてい る。 これは、 発泡体 5 7 aで構成されて軽量であり、 表皮 5 7 bにより上下方向 に貫通する通気性はなく、 導入口側の圧力が 2次圧力より低く、 2次圧力が高い 場合に、 図の上方より作用する圧力によって迅速に隔壁部 5 4 2の連通孔 5 4 3 を閉塞して、 その逆流防止作動が安定して得られる。

この第 2逆流防止弁 5 7， の場合には、 圧縮変形可能であり、 本体ケース 5 3の接合筒部 5 3 3の先端と、 導入部材 5 4の隔壁部 5 4 2の上面との間で圧縮 した状態で、 図 1 0のように組み付けてなる。

図 1 1は圧力流体が導入されている状態で、 連通孔 5 4 3より作用する圧力 流体の圧力によって、 第 2逆流防止弁 5 7 ' は圧縮変形することで、 P鬲壁部 5 4 2の上面より離れて連通孔 5 4 3を開口し、 これより流入した圧力流体は第 2逆 流防止弁 5 7 ' 外周を通り、 接合筒部 5 3 3の先端切欠き 5 3 4を通って内周側 に流入し、 調整弁 5 5を経て調圧室 5 3 0へ流入するようになっている。

次に本発明の調圧機構の別の実施の形態を図 1 2〜図 1 4を参照して説明す る。 なお、 コネクタ 2及び圧力容器 1 2は上述した実施形態で使用したものと同 様のものを使用するものとし、 本実施形態では説明を省略する。 図 1 2は、 本実 施形態の調圧機構 7の中心を通る軸線 Yの周りの円周に沿って約 9 0 ° の範囲 で切断し、 且つ部分的に分解して示す部分断面分解斜視図であり、 図 1 3は、 図 1 2の調圧機構 7の上部を拡大して示す部分拡大断面図である。 図 1 4は、 組み 立てられた図 1 2の調圧機構 7の下部を軸,線 Yの周りの円周に沿って、 約 9 0 ° の範囲で切断し、 且つ部分的に拡大して示す部分断面拡大斜視図である。

図 1 2に示すように、 調圧機構 7は、 本体ケース 7 3と、 カバーケース 7 1 と、 本体ケース 7 3に取り付けられる円筒形の導入部材 7 4とからなるハウジン グ 7 0を有する。本体ケース 7 3とカバーケース 7 1は、それぞれ膨出部 7 3 b、 7 1 bを有するとともに、 外周に同様な形状のフランジ 7 3 a、 7 1 aを有して いる。 膨出部 7 3 bには、 軸線 Yに対応する位置に貫通孔 7 3 dが形成されてい る （図 1 3、 図 1 4 )。 本体ケース 7 3とカバーケース 7 1は、 フランジ 7 3 a、 7 1 aが互いに突き合わされるとともに、フランジ 7 3 a、 7 1 aがねじ止め（図 示せず） 等により結合されている。

本体ケース 7 3のフランジ 7 3 aの突き合わせ面 7 0 a (図 1 2 ) には、 フ ランジ 7 3 aの内側全周に亘つて、 凹部 7 3 cが形成されている。 この凹部 7 3 cにはダイヤフラム 7 2が配置されて、 フランジ 7 3 a、 7 l aの結合により、 ダイヤフラム 72は両フランジ 73 a、 71 a間に押圧固定される。 この凹部 7 3 cを形成することによって、 ダイヤフラム 72が定位置に保持されるので、 前 記結合及び前記押圧固定時に、 ダイヤフラム 72が捲れて糸且み立てられ、 流体漏 れ等の不良が発生する可能性を低減することができる。

ダイヤフラム 7 2は、 例えば、 ゴム等から構成される弾力性を有する概ね平 板状の部材であり、軸線 Yを中心として円形状に形成された湾曲撓み部 72 a (図 1 3) を有する。 またダイヤフラム 72には、 軸線 Yに対応する部分に円形の開 口 72 b (図 1 3) が穿設されている。 ダイヤフラム 72の湾曲撓み部 72 aか ら内側の上面には、 サポータ 721が配置されている。

他方、 ダイヤフラム 72を挟んで、 サポータ 72 1の反対側にはシャフト 7

22が配置されている。 なお、 ここで、 上、 下とは、 図 1 2〜図 14における上 下方向をいう。

サポータ 72 1は、 ダイヤフラム 72の上面に接触する平板部 72 1 a (図 1 3) と、 この平板部 72 1 aから上方に突出する突出部 721 bを有する。 サ ポータ 721は、 軽量な部材、 例えばポリオキシメチレン （POM) 製が好まし いが、 金属製であってもよい。 突出部 72 1 bの上面は平: t且に形成されている。 また、 突出部 72 1 bには、 軸線 Yに沿って雌ねじ 721 c (図 1 3) が形成さ れている。

シャフト 722は、 ダイヤフラム 7 2の下面に位置する平板部 722 a (図 1 3) と、 軸,線 Yに沿って、 平板部 722 aの上下方向にそれぞれ延びる軸 72 2 b、 7 22 c (図 1 3) とを有する。 軸 722 bは、 ダイヤフラム 72の開口 72 bを通過して上方に突出し、 軸 722 cは、 本体ケース 73の貫通孔 73 d (図 1 3、 図 14) を通過して下方に延ぴている。 軸 722 bには雄ねじ 722 dが形成されており、 前述のサポータ 72 1の雌ねじ 72 1 cと螺合して、 ダイ ャフラム 72を両面から締め付けるように構成されている。ダイヤフラム 72は、 これにより、 サポータ 7 21およびシャフト 72 2との間に挟持されて一体に構 成される。 なお、 サボータ 7 2 1とダイヤフラムマ 2との間には、 摩擦係数の小 さい、 例えば、 ポリエチレンテレフタレート （P E T) 製のフィルム 7 2 3 (図 1 3 ) を介在させることが好ましい。 これにより、 サポータ 7 2 1を軸 7 2 2 b に螺合させる際に、 締め付け時に生じる摩擦力等によって、 ダイヤフラム 7 2を 変形させる虞を低減することができる。 なお本実施形態において、 上記のように フイノレム 7 2 3を介在させたが、 前述した実施形態の調圧機構 5においても同様 にこのようなフィルムを介在させてもよい。

カバーケース 7丄の膨出部 7 1 bの内面には、 突出部 7 2 1 bに対応する位 置に凸部 7 1 1が形成されている。 凸部 7 1 1の先端すなわち下面は、 サポータ 7 2 1の上面と同様に平坦形状となっている。 凸部 7 1 1の中央には外部と連通 する小孔 7 1 1 a (図 1 3 ) が形成されている。 外部は、 通常、 大気圧であるの で、膨出部 7 1 b内の空間は大気圧に維持され、この空間が大気室 7 1 0となる。

サポータ 7 2 1の突出部 7 2 1 bおよびカバーケース 7 1の凸部 7 1 1の外 周には調圧スプリング 7 1 3が配置されている。 この調圧スプリング 7 1 3は、 サボータ 7 2 1を介してダイヤフラム 7 2を所定の圧力で常時下方に押圧してい る。 凸部 7 1 1の下面と、 サポータ 7 2 1の突出部 7 2 1 bの上面との間は、 調 圧機構 7の通常の使用状態では、間隙 Gが確保されている（図 1 3 )。これにより、 流体の供給圧力が過度に高くなると、 後述するシャフト 7 2 2の軸 7 2 2 cが上 方に押し上げられて、 サポータ 7 2 1の突出部 7 2 1 bの上面が、 カバーケース 7 1の凸部 7 1 1の下面に当接することによって、 ダイヤフラム 7 2の過度の変 形を防止することができる。

カバーケース ₇ 1には、 膨出部 7 1 bから横方向に膨出した延出部 7 1 cが 形成されている （図 1 2 )。 この延出部 7 1 cには、 排出口 7 1 4が形成された、 延出部 7 1 cから外部に延びるパイプ 7 1 5が形成されている。 また、 カバーケ ース 7 1には、 排出口 7 1 4に連通する円柱形の空間 7 1 0 aが隔壁 7 1 dによ り形成されている （図 1 2 )。他方、空間 7 1 0 aに対応する本体ケース 7 3の部 23 5 017207

分には、 略円柱状の空間 7 3 0 aが隔壁 7 3 dにより形成されている。 図 1 2お よび図 1 3では、 隔壁 7 3 dの端面 7 3 d， （図 1 3 ) が見えており、 この端面 7 3 d ' と対向する位置に隔壁 7 3 dの他の端面が位置して、 端面同士が協働して それらの間に溝 7 3 eを構成している （図 1 3、図 1 4 )。空間 7 3 0 aに臨む本 体ケース 7 3には、 上向きの略環状の段部 7 3 0 bが形成されている。 また、 ダ ィャフラム 7 2には、 空間 7 1 0 a、 7 3 0 aに対応して円形の開口 7 2 cが形 成されている （図 1 2 )。 空間 7 1 0 a、 7 3 0 aには、 フランジ 7 3 1 aを有す る筒部材 7 3 1が、 ダイヤフラム 7 2の開口 7 2 cを貫通して配置される。 その 際、 筒部材 7 3 1のフランジ 7 3 1 aは、 段部 7 3 0 bに着座する。 筒部材 7 3 1は、 その下端と膨出部 7 3 bの内面 （図 1 3、 図 1 4 ) との間に隙間があるよ うに長手方向が寸法決めされており、 溝 7 3 eを通る流体を排出口 7 1 4に導く 通路となる。 すなわち該通路が後述する調圧室 7 3 0に収容された圧力流体を排 出する出口となる。 筒部材 7 3 1は、 例えば、 ポリォキシメチレンから形成され る。 なお本実施形態においては、 カバーケース 7 1に延出部 7 1 c、 排出口 7 1 4及びパイプ 7 1 5を形成したが、 本発明においてはこれに限られるものではな く、 後述する調圧室に収容された流体を外部 （例えば燃料電池等） に供給できる 構造であれば、 例えば本体ケース 7 3に延出部、 排出ロ及ぴパイプを設けたもの であってもよい。

本体ケース 7 3の β彭出部 7 3 bとシャフト 7 2 2およびダイヤフラム 7 2と の間には、 空間すなわち調圧室 7 3 0が形成されている。 膨出部 7 3 bの貫通孔 7 3 dを貫通して下方に突出する、 シャフト 7 2 2の軸 7 2 2 cの先端部には、 周溝部 7 2 5 (図 1 3 ) が形成されるとともに、 この周溝部 7 2 5に調整弁 7 5 が装着される。 この調整弁 7 5力 ダイヤフラム 7 2により上下方向に駆動され て、 軸 7 2 2 cと、 貫通孔 7 3 dとの間を通過する流体の流れを遮断または開放 して、 調圧室 7 3 0内の流体圧力を調整するように構成されている。 なお、 ダイ ャフラム 7 2は上述したように弾性を有するものなので、 弾 によるダイヤフラ ム 7 2の振動等によってシャフト 5 2 2すなわち調整弁 7 5が装着された軸 7 2 2 cが傾くと、 膨出部 7 3 b下面の弁座が傷つき、 圧力制御不良となる虞がある ため、 シャフト 7 2 2の平板部 7 2 2 aの外周は、 本体ケース 7 3の隔壁 7 3 d 及び膨出部 7 3 bの内周面とによって傾き支持されている。 このようにダイヤフ ラム 7 2から比較的近い位置において傾き支持を行うことにより、 軸 7 2 2 cの 傾きをより低減することが可能となる。

また、 本体ケース 7 3の上面すなわち調圧室 7 3 0に面する面には、 図 1 4 に示す如く、 前記間を通過した流体が通過する通過溝 7 3 2が、 前記間から延び るように内方から外方に向かって前記出口と軸 7 2 2 cを挟んで対向する位置に 設けられている。 こうすることにより、 前述した圧力容器 1 2から供給される流 体の圧力が低い場合に、 前記調整弁 7 5を開作動するためにシャフト 7 2 2が下 方に移動することによって、 シャフト 7 2 2の平板部 7 2 2 aの下面と本体ケー ス 7 3の上面とが接触して、 流体が流れ難くなるのを防ぐことができる。 また、 通過溝 7 3 2が前記出口と軸 7 2 2 cを挟んで対向する位置に設けられることに よって、 流体の流れが調圧室 7 3 0の広範囲に亘るようになるため、 調圧室 7 3 0内に気体が残り難くなり、 ダイヤフラム 7 2の異常振動 （いわゆるチヤタリン グ；以下チャタリングという） の原因を低減し、 調圧機構 7の作動安定を向上さ せることができる。 なお本実施形態において、 上記のように通過溝 7 3 2を形成 したが、 前述した実施形態の調圧機構 5の本体ケース 5 3にもこのような通過溝 を形成してもよい。

また、 本実施形態の調圧室 7 3 0はダイャフラム 7 2とシャフト 7 2 2の移 動空間及び流体の流路のみで略形成されている。 これは、 通常、 ガス等の圧縮性 流体の圧力制御では、 弁の開閉作動や乱流等により瞬間的な圧力差を持つ入力が 生じると、 流体が振動し易くなり、 該振動によってダイヤフラムがチャタリング するのを抑制するために、 前記圧力差を吸収するバッファ一として調圧室を十分 に大きくとる必要があつたが、 例えば液体のような非圧縮性流体では流体が振動 を起こし難いので、 調圧室 7 3 0の容積を低減することが可能となり、 上述した ような調圧室 7 3 0を形成することができる。 なお、 調圧室 7 3 0は、 該調圧室 7 3 0に収容される流体によって便宜に設計変更可能である。

また、 本体ケース 7 3の膨出部 7 3 bには、 軸 7 2 2 cの先端部を囲むよう に環状壁 7 3 f が下方に突設されている。 環状壁 7 3 f の基端外周には環状に溝 7 3 f ' (図 1 3 ) が形成され、 この溝 7 3 f ' に Oリング 7 3 3が装着されてい る。 環状壁 7 3 f の外周には、 例えば、 図示しないねじが形成されて、 導入部材 7 4と螺合するように構成することができる。

導入部材 7 4は、 前述した圧力容器 1 2の供給接続具 3 (図 1参照） が接続 される部材であり、 その長手方向の中間に隔壁部 7 4 2を有している。 この隔壁 部 7 4 2には、 後述するブラグ 7 6の連係突起 7 6 cを受容する開口 7 4 3が形 成されている。 また、 受容された連係突起 7 6 cを囲む内周面、 すなわち隔壁部 7 4 2より下方の内周面が、 下方に向かうに連れて開口径が大きくなるようなテ ーパを有している。 (ごく僅かなテーパであるため図には表れない。) こうするこ とにより、 供給接続具 3との接続時に前述した弁機構 6を円滑に挿入することが でき、 操作性を向上することができる。 ここで該テーパは、 前述した供給接続具 3との接続時に弁機構 6のステム弁 6 1が開く前に、 シール部材 3 3によるシー ルがなされるように設けられている。 さらに前記内周面と隔壁部 7 4 2とで形成 される角は C面 7 4 4となっている。 こうすることにより、 導入部材 7 4内のデ ットスペースを削減することができ、 供給接続具 3の接続及ぴ取外し時の流体漏 れを減少させることができる。 なお本実施形態において、 上記のように前記テー パ及び前記 C面を形成したが、 前述した実施形態の調圧機構 5の導入部材 5 4に もこのようなテーパ及び C面を形成してもよい。

そして J鬲壁部 7 4 2と膨出部 7 3 bとの間には、上方からフィルター 7 8、 ジョイント 7 7、 圧縮コィルばね (以下、 単にばねという） 7 9およびプラグ 7 6が配置されている。 ジョイント 7 7は、 例えば、 ポリオキシメチレンから形成された、 上壁 7 7 aを有する概ね筒状である。 ジョイント 7 7の上壁 7 7 aの中央には孔 7 7 が 形成され、 上壁 7 7 aと下端 7 7 cとの間には、 外方に延出する環状のフランジ 7 7 dが形成されている。

フイノレター 7 8は、 円形の板状部 7 8 aの外周に環状壁 7 8 bが垂下された 形状となっていて、 ジョイント 7 7の上壁 7 7 aに被冠されている。 このような 形状にすることにより、 フィルター 7 8を導入部材 7 4に設置する際にフィルタ 一 7 8の位置決め等を容易にすることができ、操作性を向上させることができる。 また、 前記環状壁 7 8 bがジョイント 7 7の外周をシールすることにより、 ジョ イント 7 7の後述する流路を通過した流体が、前記孔 7 7 bから漏れることなく、 確実にフィルター 7 8を通過することができる。 さらにフィルター 7 8が隔壁部 7 4 3より上方に配置されたことにより、 供給接続具 3の接続及び取外し時に、 弁機構 6と接触することがないので、 フイノレター 7 8が外れる可能性を低減する ことができる。 また、 流体がフィルター 7 8を通過する流体通過面積は、 孔 7 7 bの大きさによって変更可能であり、 該流体通過面積が大きくなれば、 流体の流 速を高くすることができる。 よって、 燃料電池内部に燃料 （流体） が無いといつ た初期状態の時等に、 流体を素早くに供給することが可能となる。 ·

なお本実施形態においてフィルター 7 8は上記形状としたが、 本発明におい てはこれに限られるものではなく、 例えば板状のものであってもよい。 また、 フ ィルター 7 8の材質は前述した実施形態のフィルター 5 8と同様とし、 説明は省 略する。

ジョイント 7 7は、 組立状態では、 フランジ 7 7 dが、 本体ケース 7 3の環 状壁 7 3 f の下端に当接し、 フィルター 7 8を環状壁 7 3 ίの下向き段部 7 3 g とジョイント 7 7の上壁 7 7 aとの間に挟持する。 フィルター 7 8の上部は、 シ ャフト 7 2 2の軸 7 2 2 cの先端部が突出する中間調圧室 7 3 0 ' (図 1 4 ) とな る。 ジョイント 7 7の内面には、 上下方向に連続する溝 7 7 e (図 1 3 ) がジョ イント 7 7の内周に互いに離隔して複数本形成されている。これらの溝 7 7 eは、 供給される加圧流体が通過する流路となる。

前述のプラグ 7 6は、 ステンレス鋼或いはポリオキシメチレンから形成され るピン状であり、 その上部近傍に円板状のフランジ 7 6 aを有する。 フランジ 7 6 aより上方に突出する上部軸 7 6 bは、 ばね 7 9の内側に挿入可能な直径を有 する。 フランジ 7 6 aより下方に突出する下部軸 7 6 cは、 プラグ 7 6の下端に 向けて収束している。 すなわち、 テーパが形成されて先細形状となっている。 下 部軸 7 6 cの、 フランジ 7 6 a近傍には Oリング 7 6 1が被冠されている。 この 下部軸 7 6 cが前述したステム弁 6 1を連係作動する連係部材としての連係突起 7 6 cとなる。 この連係突起 7 6 cは、 調整弁 7 5を備えて、 ダイヤフラム 7 2 と連動する軸 7 2 2 cとは分離された構造であり、 接続動作でダイヤフラム 7 2 が偏位する力を受けないようになっている。つまり、前述した実施形態と同様に、 ダイヤフラム 7 2と連係突起 7 6 cとが分離していることで、 調圧機能が確保で き設定 2次圧力より高い圧力の流体の供給を阻止している。

導入部材 7 4が環状壁 7 3 f に組付けられると、 ばね 7 9とプラグ 7 6は、 ジョイント 7 7の上壁 7 7 aと導入部材 7 4の隔壁部 7 4 2との間に保持される。 このとき、 プラグ 7 6のフランジ 7 6 aは、 ばね 7 9により下方に付勢され、 O リング 7 6 1力 フランジ 7 6 aと隔壁部 7 4 2との間に押圧される。 この Oリ ング 7 6 1は、 供給接続具 3が導入部材 7 4に接続されていない状態では、 ばね 7 9の付勢力により、 隔壁部 7 4 2とフランジ 7 6 aに密着した状態にある。 こ れにより、 調圧機構 7内の加圧流体が、 ブラグ 7 6の連係突起 7 6 cと隔壁部 7 4 2の開口 7 4 3の間から外部に漏出することが防止される。 この機構は、 調整 弁 7 2 5とは独立した構造となっているため、 流体の 2次圧力や 2次圧力設定等 の影響を受けることがない。

次に、 上述の如く構成された調圧機構 7に、 供給接続具 3が接続されて使用 される場合について、 図 1 5を参照して説明する。 図 1 5は、 供給接続具 3が接 続された調圧機構 7の断面を示す。 なお、 図 1 5は主要部を断面で示す。 図 1 5 に示す如く、 供給接続具 3が調圧機構 7に取り付けられると、 ブラグ 76はステ ム 6 1により上方に押圧される。 このときプラグ 7 6すなわち連係突起 7 6 cと 調整弁 75を備えて、 ダイヤフラム 7 2と連動する軸 7 22 cとは分離形成され ているので、 前記押圧による力がダイヤフラム 7 2に加わらないため、 調圧機能 に影響を与えない。

すると、 Oリング 7 6 1によって封止されていた導入部材 74の開口 74 3 が開放されて、 加圧流体が開口 74 3、 ジョイント 7 7の内側の溝 7 7 eおよび フィルター 78の順に通過する。 供給接続具 3の接続初期状態では、 調圧室 7 3 0内は流体の圧力が低いため、 ダイヤフラム 7 2は、 調圧スプリング 7 1 3によ り下方に付勢された状態にある。 従って、 本体ケース 7 3の貫通孔 7 3 dを封止 する調整弁 7 5は、 貫通孔 7 3 dから下方に離れる方向に移動しているので、 貫 通孔 7 3 dの封止は解除された状態にある。従って、流路を構成する前述の通路、 フィルター 7 8、 中間調圧室 7 30'、貫通孔 7 3 dと軸 7 2 2 cの間、調圧室 7 3 0およぴ筒部材 7 3 1を通過した流体は、 排出口 7 1 4から燃料電池に供給さ れる。

通常の使用状態では、ダイヤフラム 7 2は、供給される流体の圧力、例えば、 9 0 0 KP a〜lMP aに対して、 調圧スプリング 7 1 3により調圧室 7 30内 が所定の圧力になるように設定されている。 すなわち、 供給接続具 3から供給さ れる流体の圧力が、 供給すべき流体の圧力より高くなった場合、 調圧スプリング 7 1 3による付勢力に抗して、 調圧室 73◦内の铳体がダイヤフラム 72を上方 に押圧する。 この結果、 シャフト 7 2 2の軸 72 2 cは上方に移動して、 調整弁 7 5が本体ケース 7 3の貫通孔 73 dを封止して、 それ以上加圧流体が調圧室 7 3 0に流入することを阻止する。 ダイヤフラム 7 2にカロ圧流体側から加わる圧力 は、 厳密には調圧室 7 3 0内の圧力だけではなく、 中間調圧室 7 3 0 ' 内で調整 弁 7 5に加わる力も作用する。すなわち調圧弁の投影面積 X中間調圧室 7 3 0'内 の 1次圧力が調整弁 7 5に加わっているので、上記加圧流体の圧力でも調整弁 7 5 が閉じたり、 弁座に調整弁 7 5が潜り込んで変形することが起こる。 調圧室 7 3 0内の圧力が低くなつた場合は、 調圧スプリング 7 1 3の付勢力により、 シャフ ト 7 2 2の軸 7 2 2 c力、 下降して貫通孔 7 3 dを開放し、 再度、 加圧流体が調 圧室 7 3 0内に流入可能とする。

このように、 ダイヤフラム 7 2は、 流体の圧力の変動に対して絶えず上下に 移動する。 し力 し、 この上下の移動量は極めて僅か、 例えば、 約 0 . 3 mmであ るため、 前述の間隙 G、 すなわちサボータ 7 2 1の突出部 7 2 1 bの上面と、 力 バーケース 7 1の凸部 7 1 1の下面の間の寸法は、 略一定に維持されている。 な お、 力 B圧流体が流れている状態において、 調整弁 7 5は本体ケース 7 3に接触し ているように示されている力 実際は、 調整弁 7 5と本体ケース 7 3との間に極 めて僅かな間隙があって、 加圧流体の通過が可能となっている。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 調圧機構を内蔵した本体部と、 該本体部に設置され、 加圧流体を送給する 供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、

前記コネクタには前記供給接続具の接続動作に応じて該供給接続具の弁機構 を開作動する連係部材を備え、

前記調圧機構は、 ダイャフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を 所定の 2次圧力に調圧する調整弁を備え、

前記連係部材と前記調整弁とが分離形成されていることを特徴とする調圧装 置。

2 . 前記弁機構は、 略中央に該弁機構の軸のステム弁を有するものであって、 前記連係部材は接続動作方向に延びる連係突起で構成され、 前記コネクタと 供給接続具との接続時に、 該連係突起の先端部が、 前記ステム弁に接触して開弁 作動させることを特徴とする請求項 1に記載の調圧装置。

3 . 前記調圧機構は、 略円筒状の導入部材を有するものであって、

該導入部材は、 接続動作方向の所定位置に、 内方に向かって突出した隔壁部 を有し、

該隔壁部は略中央に前記連係突起を有し、 該連係突起は両側に、 前記隔壁部 を貫通する連通孔を有するものであることを特徴とする請求項 2に記載の調圧装 置。

4 . 前記調圧機構は、 略円筒状の導入部材を有するものであって、

該導入部材は、 接続動作方向の所定位置に、 内方に向かって突出した 1 壁部 を有し、 該隔壁部は、 略中央に前記連係突起が貫通する開口を有し、 前記供給接続具 が接続される側と反対側には、 前記連係突起を有したプラグを収容する略筒状の ジョイントを備えていることを特徴とする請求項 2に記載の調圧装置。

5 . 前記調圧機構の前記調整弁の内側と外側に、 流体の逆流を阻止する 2つの 逆流防止弁をさらに備えたことを特徴とする請求項 1 ~ 3のいずれか 1項に記載 の調圧装置。

6 . 前記導入部材は、 前記連係突起を囲む内周面が、 前記供給接続具側に向か うに連れて開口径が大きくなるようなテーパを有するものであることを特徴とす る請求項 3または 4に記載の調圧装置。

7 . 前記隔壁部の前記供給接続具が接続される側の面には、 前記連係突起を貫 通して、 該連通孔を塞ぐ円盤状の除塵用のフィルターが固着されていることを特 徴とする請求項 3に記載の調圧装置。

8 . 前記ジョイントは、 前記供給接続具が接続される側と反対側の端部に、 該 端部を被冠する除塵用のフィルターを備えたことを特徴とする請求項 4に記載の 調圧装置。

9 . 調圧機構を内蔵した本体部と、 該本体部に設置され、 力 U圧流体を送給する 供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、

前記調圧機構は、 ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を 所定の 2次圧力に調圧する調整弁と、 該調整弁の内側と外側に流体の逆流を阻止 する 2つの逆流防止弁とを備えたことを特徴とする調圧装置。

1 0 . 前記 2つの逆流防止弁は、 前記調整弁の内側に設置され、 前記ダイヤフ ラムの偏位に伴って閉止作動する低圧作動側の第 1逆流防止弁と、 前記調整弁の 外側に設置され、 内部より噴出する圧力を受けて閉止作動する第 2逆流防止弁と で構成されてなることを特徴とする請求項 5または 9記載の調圧装置。

1 1 . 前記第 2逆流防止弁は、 通路の開口を閉塞する弾性板で構成されたこと を特徴とする請求項 1 0記載の調圧装置。

1 2 . 前記弾性板が内部が発泡体で表面に非透過性の表皮を有することを特徴 とする請求項 1 1記載の調圧装置。

1 3 . 前記ダイヤフラムは、 該ダイヤフラムの外周部を、 前記コネクタ側の第 1の面と、 その反対側の第 2の面の両側から、 前記第 1の面と共に前記圧力流体 を収容する調圧室を形成する本体ケースと、 前記第 2の面と共に大気と連通する 大気室を形成するカバーケースとに挟持されるものであり、

前記本体ケースが、 前記ダイヤフラム側の面に、 該ダイヤフラムを収容する 凹部を設けたことを特徴とする請求項 1〜 1 2のいずれか 1項に記載の調圧装置。

1 4 . 前記本体ケースは、 前記調圧室に面する面に少なくとも 1つ、 前記収容 された圧力流体が通過する通過溝を設けたことを特徴とする請求項 1 3に記載の 調圧装置。

1 5 . 前記調圧室は、 前記所定の 2 7火圧力に調圧された圧力流体を排出する出口 を有するものであり、 前記通過溝が前記接続動作の方向の中心軸を挟んで、 前記 出口とは逆の位置に設けられたものであることを特徴とする請求項 1 4に記載の 調圧装置。