JP2007139116A

JP2007139116A - バルブ

Info

Publication number: JP2007139116A
Application number: JP2005335524A
Authority: JP
Inventors: Haruhiro Uchimura; 治弘内村; Jinsei Ishidoya; 尽生石戸谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】バルブ内に複数の配線を通すための技術を提供する。
【解決手段】電磁弁コイル１２に接続される複数の配線１５と、温度センサ１４に接続される複数の配線１５が、共通の配線通路１６内に設けられている。つまり、４本の配線１５が１本の配線通路１６内に設けられている。このようにバルブ１０は、複数の配線１５を共通の配線通路１６内に通しているため、各配線１５ごとに配線通路１６を設ける場合に比べて、バルブ１０の小型化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タンクの開口に取り付けられるバルブに関する。

従来から、例えば、車両用の燃料ガスなどを充填するためのタンクが知られている。タンクには、周壁の一部に開口が設けられており、その開口にバルブが挿入されて燃料ガスなどがタンク内部に密閉される。そして、タンク内部に密閉された燃料ガスは、バルブ内に設けられた電磁弁などによって必要量だけ取り出され（特許文献１，２参照）、燃料電池などに供給される。

バルブ内に設けられた電磁弁によって燃料ガスを取り出すためには、電磁弁を開閉するための電気的な配線が必要になる。特許文献１には、バルブ内の配線通路に電磁弁のコイルへ導通する配線を設ける技術が開示されている。

また、燃料ガスなどを貯蔵するタンクには、バルブ内の電磁弁の他にも、配線を必要とする電力素子が設けられる場合がある。例えば、タンク内に温度センサを設ける技術が知られている（特許文献３，４参照）。

特開２００３−２４０１４８号公報米国特許第５４５２７３８号明細書特開２００３−２４７６９７号公報特許第３６０７９９８号公報

電磁弁や温度センサなどの複数の電力素子がタンクに設けられると、これら複数の電力素子の各々に対応した配線が必要になる。複数の配線は、タンクの開口に取り付けられるバルブを介して各電力素子に接続される。その際、バルブ内に各配線ごとの配線通路を設けると、複数本の配線通路が必要となる。バルブ内に複数の配線通路を設けると、バルブの大型化を招き、また、各配線通路ごとにシール対策を施さなければならないなどの問題が残る。

本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、バルブ内に複数の配線を通すための技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるバルブは、タンクの開口に取り付けられるバルブであって、複数の電力素子の各々に電気的に接続される複数の配線を備え、前記複数の配線がバルブ内部に設けられた共通の配線通路内を通って複数の電力素子に接続される、ことを特徴とする。

上記構成によれば、複数の配線が共通の（好ましくは１本の）配線通路内を通るため、各配線ごとに配線通路を設ける場合に比べて、バルブの小型化が図れる。また、シール対策が必要な場合であっても共通の配線通路にシール対策を施せばよいため、各配線ごとに配線通路を設ける場合に比べて、シール対策も容易になる。

望ましい態様において、前記複数の電力素子には、バルブ内部に設けられた電磁弁コイルが含まれることを特徴とする。望ましい態様において、前記複数の電力素子には、タンク内の物理量を測定する素子が含まれることを特徴とする。望ましい態様において、前記配線通路内の少なくとも一部にシール部材が充填されることを特徴とする。

本発明により、バルブ内に複数の配線を通すための技術が提供される。これにより、例えば、バルブの小型化が図れ、また、シール対策も容易になる。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係るバルブの好適な実施形態が示されており、図１はタンクの開口に取り付けられたバルブ１０を示す断面図である。

本実施形態のバルブ１０は、例えば水素や天然ガスなどの燃料ガスを充填保管するためのタンクに取り付けられる。タンクは、例えばボトル状に形成され、その周壁の一部に開口が設けられる。口金２０は、タンク本体の開口部分に設けられる。そして、ボルト状のバルブ１０が口金２０に螺子止めされ、これにより、タンク内側の燃料ガスなどがタンク内に密閉される。

タンク内に密閉された燃料ガスは、バルブ１０内の図示しないガス流路を介してタンク外に取り出される。ガス流路の開口は図示しない電磁弁によって制御され、電磁弁によってガス流路の開口が制御されることにより、タンク内から必要量だけの燃料ガスが取り出される。こうして、例えば、車両に搭載されたタンク内から、必要量だけの燃料ガスが燃料電池などに供給される。

電磁弁は、電磁弁コイル１２によって駆動される。電磁弁コイル１２には配線通路１６を通って配線１５が接続されており、その配線１５はシール部材１８を介してタンクの外部（バルブ１０の外部）に通じている。このため、配線１５を介して電力あるいは信号を電磁弁コイル１２に供給することで、タンクの外部から、図示しない電磁弁の開口が制御される。

本実施形態のバルブ１０は、タンクの内側に向かって突出しており、その端部に温度センサ１４が設けられている。温度センサ１４は、バルブ１０に螺子止めされ、タンク内側に向かって突出している。温度センサ１４によってタンク内部の温度が計測され、計測結果は、温度センサ１４に接続された配線１５を介して伝送される。温度センサ１４に接続される配線１５も、配線通路１６を通ってシール部材１８を介して、タンク外部に通じている。なお、図１においては、温度センサ１４に２本の配線１５が接続されているが、温度センサ１４に接続される配線１５の本数は２本に限定されない。例えば、温度センサ１４に電力を供給する２本の配線１５と計測結果を伝送する１本の配線１５の合計３本の配線１５が温度センサ１４に接続されてもよい。

本実施形態においては、電磁弁コイル１２に接続される複数の配線１５と、温度センサ１４に接続される複数の配線１５が、共通の配線通路１６内に設けられている。つまり、図１においては、４本の配線１５が１本の配線通路１６内に設けられている。このように本実施形態のバルブ１０は、複数の配線１５を共通の配線通路１６内に通しているため、各配線１５ごとに配線通路１６を設ける場合に比べて、バルブ１０の小型化が図れる。

なお、配線通路１６内には、例えば電磁弁を構成する部材の隙間などを通じて、タンク内から燃料ガスが流れ込む。もちろん、電磁弁を構成する部材の隙間にシール対策を施して、配線通路１６内に燃料ガスが流れ込まないように構成してもよい。本実施形態のバルブ１０は、配線通路１６内に燃料ガスが流れ込む場合であっても、バルブ１０の外側端部に設けられたシール部材１８によって、燃料ガスがタンク外部へ漏れ出すことを阻止している。

図２は、図１に示すバルブ１０のシール部材１８部分の拡大断面図である。シール部材１８は、例えば金属でボルト状に形成され、バルブ１０に螺子止めされる。シール部材１８には、その中心軸に沿って中空のシール領域１９が形成される。シール領域１９には、複数の端子３０の各々に接続された配線１５が通されている。これら複数の配線１５は、配線通路１６を通って、バルブ１０の内部に設けられた電磁弁コイル（図１の符号１２）や、バルブ１０に取り付けられた温度センサ（図１の符号１４）に接続される。つまり、シール領域１９は、配線通路１６の一部として機能している。

本実施形態においては、配線通路１６の一部として機能しているシール領域１９がハーメチックシール化される。つまり、シール部材１８のシール領域１９に、例えば、樹脂やガラスが充填され、配線１５の絶縁機能と配線通路１６内に流れ込んだ燃料ガスがタンク外部への漏れ出すことを阻止するシール機能を実現している。シール領域１９に充填される部材は、樹脂やガラスに限定されない。例えば、樹脂とガラスを混合した材料などでもよいし、樹脂やガラス以外の材料であってもよい。

このように、本実施形態のバルブ１０は、複数の配線１５を共通の配線通路１６内に通して、さらに、配線通路１６の一部として機能するシール領域１９にシール対策を施している。このため、各配線１５ごとに配線通路１６を設ける場合に比べて、シール対策が容易になる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

例えば、図１や図２に示した各部分の大きさなどは、必要に応じて適宜変更できることは言うまでもない。例えば、配線通路１６の径方向の大きさは、配線１５の太さや本数などに応じて適宜変更される。バルブ１０の小型化を考慮すると配線通路１６はできるだけ細く設計することが望ましい。また配線通路１６は、図１に示したような直線形状の通路に限定されず、例えば、バルブ１０内の他の部材などを回避して蛇行させてもよい。

また、例えば、図１の実施形態では、電磁弁コイル１２と温度センサ１４を図示しているが、電磁弁コイル１２や温度センサ１４以外にも、圧力センサなどの電力素子がタンクに設けられ、圧力センサなどに接続される配線１５がさらに設けられても良い。その場合にも、新たに必要となる配線１５は、共通の配線通路１６内に設けられる。なお、電力素子は、自ら電力を消費するものに限らず、例えば、ピエゾ素子などのように電力を発生して配線１５を介して電力を出力する素子でもよい。

本発明に係るバルブの断面図である。バルブのシール部材の拡大断面図である。

符号の説明

１０バルブ、１２電磁弁コイル、１４温度センサ、１５配線、１６配線通路、１８シール部材。

Claims

タンクの開口に取り付けられるバルブであって、
複数の電力素子の各々に電気的に接続される複数の配線を備え、
前記複数の配線がバルブ内部に設けられた共通の配線通路内を通って複数の電力素子に接続される、
ことを特徴とするバルブ。
請求項１に記載のバルブにおいて、
前記複数の電力素子には、バルブ内部に設けられた電磁弁コイルが含まれる、
ことを特徴とするバルブ。
請求項２に記載のバルブにおいて、
前記複数の電力素子には、タンク内の物理量を測定する素子が含まれる、
ことを特徴とするバルブ。
請求項３に記載のバルブにおいて、
前記配線通路内の少なくとも一部にシール部材が充填される、
ことを特徴とするバルブ。