JP2013231507A

JP2013231507A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2013231507A
Application number: JP2013072194A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Onishi; 博文大西; Takuya Nishio; 拓也西尾
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: JP6018004B2

Abstract

【課題】チャタリングの発生を抑制しつつ、流体圧損の増大を防止して流体の高速充填を実現することが可能な逆止弁を提供する。
【解決手段】例えばレセプタクルに備わる逆止弁１は、ケーシング７０と、その内部空間に収容された弁体６０と、燃料ガス流路２６におけるケーシング７０の上流側端部に嵌着された弁座３０とを有している。弁体６０は、弁座３０のテーパ面に当接し得る弁頭部６１、及び、略円筒形状の弁棒部６２を有している。弁棒部６２の胴壁外周には、環状凸部６３，６３，６５が突設されており、隣接する環状凸部６３，６５間の環状凹部に、環状をなす摺動抵抗付与部材２が嵌着されている。環状凸部６３，６３，６５とケーシング７０の内壁との間には僅かなクリアランスを有する一方、摺動抵抗付与部材２は、ケーシング７０の内壁に当接している。
【選択図】図２

Description

本発明は、逆止弁に関する。

流体の逆流を防止するための逆止弁として種々のものが開発されており、例えば、弁体を付勢することにより、流体の圧力に応じて弁座と弁体との距離を変化させる形式のものが広く知られている。

かかる逆止弁では、上流側及び下流側の圧力差と弁体の付勢力とが略均衡した状態になると、弁体が付勢方向及びその反対方向に頻繁に移動し、弁体と弁座が離間した状態と、弁体が弁座に着座した状態とが頻繁に繰り返されるいわゆるチャタリングが生じ得る。そうなると、流体の流量制御が不安定になるほか、騒音の発生、弁体や弁座の耐久性の低下といった問題が生じる可能性がある。

そこで、本出願人は、チャタリングを防止してかかる問題を解消するべく、流体を導出するために弁体の内部に形成された内部流路の断面積に対して、その内部流路に連通し且つ弁体の側壁を貫通するように設けた流体流路の断面積を所定の割合で小さく形成した逆止弁を提案している（例えば特許文献１参照）。なお、一般的な開閉弁やリリーフ弁としては、例えば、特許文献２及び３等に記載のものが挙げられる。

特開２０１１−７２７５号公報実開昭５８−８９６５９号公報特開２００４−２２５７１７号公報

しかし、上記特許文献１に提案した逆止弁の構造は、流体流路の断面積が、弁体の内部流路と弁体の側壁に設けられた孔部との境界部位で絞られていることにより、チャタリングの発生防止に非常に有効であるものの、その部位における流体の圧損が大きくなるので、流体（例えばガス）を大流量で且つ短時間に流通させる点において若干不利となる。例えば、燃料電池車に搭載される高圧用の燃料タンクには、燃料タンク側からの燃料ガスの逆流を防止するために上述したような逆止弁を用いた継手機構が採用されており、燃料ガス充填所（燃料ガスステーション）等においては燃料ガスの高速充填が熱望されるところ、流体圧損が増大すると、そのような高速充填に十分に対応できない可能性がある。

そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、チャタリングの発生を抑制しつつ、流体圧損の増大を防止して流体の高速充填を実現することが可能な逆止弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による逆止弁は、流体の導入口としての孔部を有する弁座と、略筒状をなし、弁座の方向に付勢され、且つ、孔部に流入する流体の圧力に応じてその孔部を開閉する弁体と、弁体が収容されるケーシングと、弁体の外周部に配されており、且つ、ケーシングの内壁と摺動するように設けられた摺動抵抗付与部材とを備える。

このように構成された逆止弁においては、流体が、弁座の外部から孔部を通して、弁座が収容されたケーシングの内部に流入する。そして、弁体が弁座の方向に付勢されており、且つ、弁座の孔部に流入する流体の圧力に応じてその孔部が開閉されるので、流入した流体は、その圧力が所定値以上となったときに導出側へ送出される。このとき、弁体は、付勢方向及びその反対方向に移動するが、弁体の外周に配置された摺動抵抗付与部材がケーシングの内壁と摺動するので、弁体自体に抵抗が付与され、これにより、弁体の移動が規制される。

その結果、弁体が付勢方向及びその反対方向に頻繁に移動（振動）すること、すなわちチャタリングの発生が抑制される。また、それにより、弁体の振動周波数（移動速度）を低下させることができ、且つ、その振動の振幅も抑えられるので、弁体と弁座との衝突を緩和又は回避することもできる。その結果、異音の発生が抑えられるとともに、弁体の摩耗量が軽減されて弁体延いては逆止弁の耐久性を向上させることができる。

しかも、そのようなチャタリングを防止するのに、上記特許文献１に記載されている逆止弁で採用されている構成が不要、すなわち弁体の内部流路と弁体の側壁に設けられた孔部との境界部位の流路を絞る必要がないので、逆止弁を流通する流体の圧損の増大が防止され、流体を大流量で且つ短時間に流通させることができる。

また、本発明による逆止弁の他の態様としては、摺動抵抗付与部材が、環状又は略環状をなしており、且つ、外周面において幅方向に貫通した切り欠き部を有していても好適である。

このようにすれば、摺動抵抗付与部材に切り欠き部を設けることにより、摺動抵抗付与部材とケーシングの内壁との間に空隙（空間）が生じるので、弁体の外側を流れる流体は、その空隙を流通し易くなり、摺動抵抗付与部材とケーシングの内壁との接触部分の僅かな隙間に流入し難くなる。これにより、流体に含まれる微小な異物が、摺動抵抗付与部材とケーシングの内壁との間に入り込んで挟まってしまうこと（異物の噛み込み）が抑止される。また、そのような異物の噛み込みに起因して摺動抵抗が経時的に増加してしまうことも防止される。これらのことから、弁体の動作延いては逆止弁の初期の機能を長期に亘って安定的に維持することができる。

さらに、切り欠き部がない場合に比して、摺動抵抗付与部材とケーシングの内壁との接触面積を低減することができるので、摺動抵抗付与部材とケーシングの内壁との摺動抵抗が過度に増大してしまうことを防止し易くなる。また、これにより、逆止弁機能が低下してしまうことを抑制することができる。

また、本発明による逆止弁の他の態様としては、弁体は、摺動抵抗付与部材が配される凹部をその外周面に有し、凹部の内壁は、弁体の移動方向に対して傾斜した傾斜面を有し、摺動抵抗付与部材は、傾斜面に沿って対向する対向面を有し、対向面は、弁体が移動すると、傾斜面からケーシングの内壁側に向かう力を受けるのも好適である。

このようにすれば、摺動抵抗付与部材は、弁体の移動時に傾斜面から受ける力によって外方へ広げられ、ケーシングの内壁に押し付けられる。これにより、摺動抵抗付与部材に摩耗やへたりが生じている場合でも、摺動抵抗の低下を抑制することができ、チャタリングの発生を長期に亘って抑制することができる。

以上のことから、本発明によれば、チャタリングの発生を抑制しつつ、流体圧損の増大を防止して流体の高速充填を実現すること、すなわち、チャタリング抑制と流体の高速充填を両立させることが可能となり、また、チャタリングの抑制により部品劣化を抑えて製品の信頼性をも向上させることが可能となる。

本発明による逆止弁の好適な一実施形態を備えるレセプタクルの一例の概略構成を示す側面図（一部断面図）である。図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の概略構成を示す断面図である。図２に示す摺動抵抗付与部材の一例を示す正面図である。図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図である。図４に示す摺動抵抗付与部材の一例を示す正面図である。図４に示す摺動抵抗付与部材の一例を示す概略斜視図である。摺動抵抗付与部材の更に他の一例の一部を示す概略斜視図である。図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図である。図８に示すＡ部の拡大図である。図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図である。図１０における摺動抵抗付与部材の一例を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明による逆止弁の好適な一実施形態を備えるレセプタクルの一例の概略構成を示す側面図（一部断面図）である。レセプタクル１０（継手機構）は、例えば図示しない燃料電池車に搭載される図示しない燃料タンク（車載タンク）に配管等を介して接続されており、その燃料タンクに燃料ガスを充填する際に、図示しない燃料ガス供給ノズルが着脱可能に接続されるものであって、ガス充填口として機能する。なお、燃料ガス供給源は、例えば、燃料ガス充填所（図示せず）に設置される。

レセプタクル１０は、図示矢印Ｓで示す方向に沿って流れる燃料ガス流路２６の最上流側に、燃料ガス供給ノズルが接続される接続口２８を有している。また、接続口２８の内周に形成された環状溝２８ａには、Ｏリング１６が嵌合しており、燃料ガス供給ノズルの端部が、そのＯリング１６に当接して接続口２８に係止される。これにより、燃料ガス供給ノズルの端部外周面と接続口２８内周面との間がシールされる。

さらに、接続口２８における環状溝２８ａの後段の内側部分は縮径されており、その部位には、Ｏリング１６よりも径が小さいＯリング１４が設けられている。このＯリング１４は、燃料ガス供給ノズルよりも小径の燃料ガス供給ノズル（図示せず）を接続口２８に係止するためのものである。これにより、その比較的小径の燃料ガス供給ノズルの端部外周面と接続口２８内周面との間がシールされる。

ここで、Ｏリング１６で係止される比較的大径の燃料ガス供給ノズルは、例えば３５ＭＰａ等の比較的低い圧力で燃料ガスをレセプタクル１０に供給する場合に使用されるものである。一方、上述したＯリング１４で係止される比較的小径の燃料ガス供給ノズルは、例えば７０ＭＰａ等の比較的高い圧力で燃料ガスをレセプタクル１０に供給する場合に使用されるものである。なお、Ｏリング１４を挟む位置には、例えば樹脂製の一対のバックアップリング４２が設けられている。

このように、接続口２８は、比較的大径を有する燃料ガス供給ノズルの端部を接続可能にする大径接続部３４と、比較的小径を有する燃料ガス供給ノズルの端部を接続可能にする小径接続部３８とを備えている。

また、燃料ガス流路２６内のＯリング１４の係止位置よりも下流側中間部の接続口２８寄りには、燃料ガスに含まれる異物を除去するためのフィルタ部材１８が設置されている。さらに、フィルタ部材１８よりも燃料ガス流路２６における下流側には、逆止弁１が設けられている。なお、レセプタクル１０の燃料ガス流路２６における下流側端部には、図示しない燃料タンク等に接続された適宜の配管の端部が接続される。

ここで、図２は、図１に示すレセプタクル１０に備わる逆止弁１の概略構成を示す断面図である。同図に示す如く、逆止弁１は、ケーシング７０と、その内部空間に収容された弁体６０と、燃料ガス流路２６におけるケーシング７０の上流側端部に嵌着された弁座３０とを備えており、流体である燃料ガスを弁座３０の側から弁体６０の側へ流通可能とするものである。なお、以下の説明において、燃料ガス流路２６における弁座３０の側を上流側、同弁体６０の側を下流側ともいう。

弁座３０は、例えば略円形の断面の中央部に、その断面を貫通するように形成された孔部３２を有している。この孔部３２は、流体である燃料ガスの導入口であって、その一部が下流側から上流側に向かって先細りしたテーパ状に形成されており、後述する弁体６０の弁頭部６１と気密に当接可能にされている。

弁体６０は、弁座３０に向かって先細りする略円錐形状を有する弁頭部６１、及び、略円筒形状を有する弁棒部６２を有しており、弁棒部６２の胴壁外周には、環状凸部６３，６３が突設されている。また、弁棒部６２における環状凸部６３，６３の下流側には、別の環状凸部６５が設けられており、隣接する環状凸部６３，６５間の環状凹部（環状溝）に、例えば環状（リング状）又は略環状をなす摺動抵抗付与部材２が嵌着されている。それらの環状凸部６３，６３，６５は、ケーシング７０の内壁との間に僅かなクリアランス（間隙）を確保して設けられている一方、摺動抵抗付与部材２は、ケーシング７０の内壁に当接するように設けられている（ただし、両者の当接部位には、微小な隙間が不可避的に生じることもある。）。

ここで、図３は、図２に示す摺動抵抗付与部材２の一例を示す正面図であり、図２における弁棒部６２の円軸の向きに摺動抵抗付与部材２を視認した状態を示す。なお、図２における摺動抵抗付与部材２の断面は、図３におけるＩＩ−ＩＩ線断面に相当する。図３に示す如く、この摺動抵抗付与部材２は、Ｃリング形状をなす有端環状胴部２１を有しており、これにより、摺動抵抗付与部材２を弁体６０の弁棒部６２に容易に取り付けることができる。また、摺動抵抗付与部材２の環状部の外径φＤ１が、ケーシング７０の内径φＤ０（図２参照）よりも大きく形成されており（φＤ１＞φＤ０）、これにより、その径差（φＤ１−φＤ０）が、弁棒部６２に嵌め込まれた摺動抵抗付与部材２の締めしろとなって、摺動抵抗付与部材２が環状凸部６３，６５間に一層確実に嵌着され、且つ、摺動抵抗付与部材２をケーシング７０の内壁に一層確実に当接させることができる。

また、図２に戻り、環状凸部６５とケーシング７０の下流側の内側端面との間には、スプリング８０が弁棒部６２の円軸に対して同芯（同軸）に設けられている。このスプリング８０は、その両端が環状凸部６５及びケーシング７０に当接されており、弁体６０を下流側から上流側に向かって付勢する。換言すれば、スプリング８０により、弁体６０に対して弁座３０に向かう方向の弾力が付与され、その結果、弁体６０が付勢された状態が生起される。この付勢力によって、弁頭部６１が弁座３０の孔部３２のテーパ面に押し当てられ、これにより、弁体６０が弁座３０に気密に当接する。また、その際、弁体６０には、スプリング８０の付勢力の他に、下流側と上流側との差圧が印加され、その下流側圧力が上流側圧力を上回ると、弁体６０は、その差圧によっても、弁座３０に気密に当接する。

さらに、弁頭部６１寄りの環状凸部６３と弁頭部６１との間の弁棒部６２における胴壁には、弁棒部６２の内部空間と連通する孔部６４が穿設されている。これにより、弁棒部６２の内部空間は、流体である燃料ガスが孔部６４を通って流入する燃料ガス流路２６の一部（内部流路）として機能する。この内部流路は、弁棒部６２を下流側に向けて貫通しており、弁棒部６２の下流側の端面において出口孔６７が形成されている。

また、ケーシング７０は、前述の如く、その内部に弁体６０を収納する筐体であって、開放端を有する筒状部材からなり、その上流側の端面が弁座３０の周縁部に当接した状態で、弁座３０とケーシング７０は気密に接合されている。これにより、ケーシング７０の内部には、弁座３０、弁体６０、及びケーシング７０によって囲まれた空間である弁室６６が画成されている。また、ケーシング７０の下流側の端面には、弁体６０の出口孔６７と連通する導出口７２が設けられている。この導出口７２は、流体である燃料ガスを、逆止弁１の更に下流側へ導くための開口部であり、例えば出口孔６７よりも大きく、且つ、弁棒部６２の外径よりも小さい径となるように形成されている。

なお、逆止弁１におけるそれらの弁座３０、弁体６０、ケーシング７０、及び摺動抵抗付与部材２の材質としては、特に制限されず、逆止弁１の使用条件やシール性能に応じて種々のものを用いることができ、例えば、弁体１を流通する流体の一例である燃料ガスに対する腐食耐性を有する各種ステンレス鋼（ＳＵＳ材）等の金属材料、樹脂やゴム等の有機材料等が挙げられる。より具体的には、弁座３０にＳＵＳ材及び樹脂のいずれか一方を用いた場合、弁体６０（弁頭部６１及び弁棒部６２）には、ＳＵＳ材及び樹脂の他方を用いることができる。また、弁座３０としてＳＵＳ材を用いた場合には、レセプタクル１０における弁座３０と他の部材との封止には、Ｏリング等のゴムシールの他に、メタルシールを使用することも可能である。

このように構成された逆止弁１を備えるレセプタクル１０に燃料ガス供給ノズルを通して燃料ガスが供給されると、燃料ガスは、接続口２８から燃料ガス流路２６に流入し、図１に矢印Ｓで示す方向に沿って流れ、フィルタ部材１８及び逆止弁１を通ってから、レセプタクル１０の反対側端部に接続された配管を介して図示しない燃料タンク等に送られる。

このとき、逆止弁１は以下のように動作する。すなわち、（１）まず、レセプタクル１０へ燃料ガスが供給されていない状態、すなわち、燃料ガス流路２６を通して逆止弁１への燃料ガスの流入が停止された状態においては、上述したとおり、弁体６０は、スプリング８０、及び、弁体６０の下流側と上流側との差圧によって、下流側から上流側に向かって付勢されているので、弁体６０の弁頭部６１が、弁座３０の孔部３２に当接した状態となっている。つまり、弁座３０の孔部３２が弁体６０の弁頭部６１によって封止され、これにより、燃料ガスが孔部３２と弁室６６との間を流通できない状態が生起される。

（２）そして、逆止弁１の上流側から燃料ガスが所定の圧力で燃料ガス流路２６へ流入し、弁座３０の孔部３２における燃料ガスの圧力Ｐ１と、弁体６０の弁棒部６２の内部空間における燃料ガス流路２６（内部流路）における燃料ガスの圧力Ｐ２との差圧ΔＰ₁₂に相当する力が、スプリング８０の上流側への付勢力Ｆ１を上回る（ΔＰ₁₂＞Ｆ１）と、図２に示す如く、燃料ガスによって、弁体６０がスプリング８０の弾力に抗して下流側へ押される。その結果、弁座３０の孔部３２と弁体６０の弁頭部６１が離間した状態（開弁状態）となり、弁座３０と弁頭部６１との間に、燃料ガスが流通可能な間隙流路２６ｐ（図２参照）が画成される。

かかる状態において、燃料ガスは、上流側から下流側に向かって２つの経路を通ってケーシング７０の導出口７２へ導かれる。すなわち、燃料ガスは、弁座３０の孔部３２から、順に、弁室６６、弁棒部６２の孔部６４、弁棒部６２内部の燃料ガス流路２６（内部流路）、及び出口孔６７を通って導出口７２へと至る第１の経路と、弁座３０の孔部３２から、弁体６０の環状凸部６３，６３，６５及び摺動抵抗付与部材２とケーシング７０の内壁とのクリアランス及び隙間を通って導出口７２へと至る第２の経路によって、導出口７２へ到達し、レセプタクル１０から送出される。

なお、図２に示すように、環状凸部６３，６３間には、燃料ガスが滞留可能な空間が確保されているので、上述した２つの経路のうち第２の経路における圧損は、第１の経路における圧損よりも大きくなり、その結果、燃料ガスは主として第１の経路によって、上流側から下流側へ導出される傾向にある（ただし、作用はこれに限定されない。）。

（３）また、弁室６６における燃料ガスの圧力Ｐ３と上記圧力Ｐ２との差圧ΔＰ₂₃に相当する力がスプリング８０の付勢力Ｆ１よりも大きい（ΔＰ₂₃＞Ｆ１）場合には、弁体６０は、図２に示す位置よりも更に下流側へ移動する。そして、弁体６０が所定の距離だけ下流側に押されると、弁棒部６２の下流側の端面がケーシング７０の下流側の内側端面と当接する。この状態では、燃料ガスは、実質的に前述した第１の経路のみを通って上流側から下流側の導出口７２へと導かれる。

（４）それから、差圧ΔＰ₂₃に相当する力が小さくなるにつれて、弁体６０は上流側へ押し戻され、差圧ΔＰ₂₃に相当する力とスプリング８０の付勢力Ｆ１とが略均衡（ΔＰ₂₃≒Ｆ１）すれば、弁体６０が図２に示す位置で停止し得る。

（５）一方、差圧ΔＰ₂₃に相当する力がスプリング８０の付勢力Ｆ１よりも小くなる（ΔＰ₂₃＜Ｆ１）と、弁体６０は、更に上流側に押し戻され、弁頭部６１が弁座３０の孔部３２におけるテーパ面と当接し、孔部３２と弁室６６とを連通させる間隙流路２６ｐが封止される（すなわち、上記（１）の状態に戻る。）。

このように、逆止弁１によれば、弁体６０の上流側における燃料ガスの圧力がその下流側における燃料ガスの圧力よりも所定値以上大きい場合にのみ、弁座３０の孔部３２と弁室６６とを連通させる間隙流路２６ｐが開放されるので、燃料ガス流路２６における下流側から上流側へ向かって燃料ガスが逆流することを防止することができる。

ここで、上記（４）で述べた状態、すなわち、図２に示す如く、弁体６０が弁座３０に近接した位置で、差圧ΔＰ₂₃に相当する力とスプリング８０の付勢力Ｆ１とが略均衡（ΔＰ₂₃≒Ｆ１）した状態において、その差圧ΔＰ₂₃が変動すると、弁体６０が付勢方向とその反対方向に交互に振動するように移動してチャタリングを生じるおそれがある。

これに対し、逆止弁１によれば、弁体６０の外周に設けられた摺動抵抗付与部材２がケーシング７０の内壁に当接した状態で弁体６０とともに移動する、すなわち摺動抵抗付与部材２がケーシング７０の内壁に対して摺動するので、弁体６０自体に抵抗が付与され、これにより、弁体６０の移動が規制される。これにより、弁体６０が付勢方向及びその反対方向に頻繁に移動（振動）すること、すなわちチャタリングの発生を抑制することができる。その結果、弁体６０の振動周波数（移動速度）を低下させることができ、且つ、その振動の振幅も抑えられるので、弁体６０と弁座３０との衝突を緩和又は解消することも可能となる。また、それらにより、異音の発生を抑えることもできるとともに、弁体６０の摩耗量（例えばたたき摩耗量）を軽減して弁体６０延いては逆止弁１の耐久性を向上させることもできる。

しかも、そのようなチャタリングを防止するのに、上記特許文献１に記載されている逆止弁の如く、弁体６０の内部流路と弁体６０の側壁に設けられた孔部６４との境界部位の流路を絞る必要がない、つまり、孔部６４の開口面積を制限する必要がなくなることから、逆止弁１を流通する燃料ガスに生じる圧損の増大を抑止することができる。その結果、逆止弁１を備えるレセプタクル１０によれば、燃料ガスを大流量で且つ短時間に流通させることができ、例えば燃料ガス充填所（燃料ガスステーション）等において、車両に搭載された燃料タンク（車載タンク）に燃料ガスを高速充填させることができる。

また、摺動抵抗付与部材２とケーシング７０の内壁との摺動抵抗Ｆｃが、スプリング８０のバネ荷重Ｆｓよりも常に小さくなる（Ｆｓ＞Ｆｃ）ように構成しても好適である。このようにすれば、レセプタクル１０へ燃料ガスが供給されていない状態において、弁体６０を弁座３０の孔部３２におけるテーパ面に更に確実に当接させることができる。

以上のとおり、逆止弁１を備えるレセプタクル１０によれば、チャタリングの発生を抑制しつつ、流体である燃料ガスの圧損の増大を防止して燃料ガスの高速充填を実現すること、すなわち、チャタリング抑制と燃料ガスの高速充填を両立させることが可能となり、また、チャタリングの抑制により弁体６０等の部品劣化を抑えて製品の信頼性をも向上させることができる。

（第２実施形態）
図４は、図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図であり、図５及び図６は、それぞれ、図４に示す摺動抵抗付与部材４の一例を示す正面図及び概略斜視図である。なお、図４における摺動抵抗付与部材４の断面は、図５におけるＩＶ−ＩＶ線断面に相当する。

図４〜図６に示す逆止弁３の摺動抵抗付与部材４は、逆止弁１の摺動抵抗付与部材２と同様に、Ｃリング形状をなす有端環状胴部４１を有しており、この有端環状胴部４１は、言わば図３に示す摺動抵抗付与部材２の有端環状胴部２１の外周面において、幅方向（厚さ方向）に貫通した切り欠き部４３が所定間隔で複数設けられた形状をなしている（図５及び図６参照）。換言すれば、有端環状胴部４１の外周部には、複数の凸部４２が所定間隔で突設されており、隣接する凸部４２，４２間に、凹部又は溝部としての切り欠き部４３が設けられている。

このように構成された摺動抵抗付与部材４を有する逆止弁３では、摺動抵抗付与部材４における凸部４２がケーシング７０の内壁に当接するとともに、切り欠き部４３とケーシング７０の内壁との間に空隙４Ｇが生じる（図４参照）。これにより、弁体６０の弁棒部６２の外側（前述した第２の経路）を流れる燃料ガスは、その空隙４Ｇを流通し易くなり、摺動抵抗付与部材４の凸部４３とケーシング７０の内壁との接触部分に生じ得る僅かな隙間に流入し難くなる。その結果、燃料ガスに含まれる微小な異物が、摺動抵抗付与部材４とケーシング７０の内壁との間に入り込んで挟まってしまうこと（異物の噛み込み）を抑止することができる。また、そのような異物の噛み込みに起因して摺動抵抗が経時的に増加してしまうことを防止することもできる。したがって、弁体６０の動作延いては逆止弁３の所期の機能を長期に亘って安定的に維持することが可能となる。

さらに、逆止弁３においては、切り欠き部４３がない場合に比して、摺動抵抗付与部材４とケーシング７０の内壁との接触面積が低減されるので、摺動抵抗付与部材２とケーシング７０の内壁との摺動抵抗Ｆｃが過度に大きくなってしまうことを防止し易くなり、先述したスプリング８０のバネ荷重Ｆｓよりも摺動抵抗Ｆｃを常に小さくし易くなる。また、摺動抵抗付与部材４が、そのＣリング形状の開口に対向する部位（図５及び図６における下部）に切り欠き部４３を有していないので、開き張力の低下を防止することができる。

（第３実施形態）
図８は、図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図であり、図９は、図８に示すＡ部の拡大図である。

図８に示す逆止弁６は弁体６０ａを備えており、その弁体６０ａの弁棒部６２の胴壁外周には、環状凸部６３，６３ａ，６５ａが突設されている。隣接する環状凸部６３ａ，６５ａ間の環状凹部（環状溝）６８に、例えば環状（リング状）又は略環状をなす摺動抵抗付与部材７が嵌着されている。それらの環状凸部６３，６３ａ，６５ａは、ケーシング７０の内壁との間に僅かなクリアランス（間隙）を確保して設けられている一方、摺動抵抗付与部材７は、ケーシング７０の内壁に当接するように設けられている（ただし、両者の当接部位には、微小な隙間が不可避的に生じることもある。）。

また、環状凸部６３ａ，６５ａの外側面のうち、環状凹部６８の内壁を構成する面は、それぞれ弁体６０ａの移動方向に対し傾斜する傾斜面６３ｓ，６５ｓとされている。そして、環状凹部６８に配される摺動抵抗付与部材７は、その内方の一部に、傾斜面６３ｓ、６５ｓに沿って対向する対向面７ｓ、７ｓを有している。

このように構成された弁体６０ａ及び摺動抵抗付与部材７を有する逆止弁６では、弁体６０ａが矢印Ｘの方向（図８参照）に移動すると、摺動抵抗付与部材７の対向面７ｓが環状凸部６３ａの傾斜面６３ｓと当接し、力Ｆｎを受ける。この力Ｆｎが作用する方向は、対向面７ｓに略垂直であり、矢印Ｘの方向に対し傾斜している。力Ｆｎの成分のうち、ケーシング７０の内壁に垂直に向かう成分Ｆｙにより、摺動抵抗付与部材７は外方に広げられ、ケーシング７０の内壁に押し付けられる。これにより、摺動抵抗付与部材７に摩耗やへたりが生じている場合でも、摺動抵抗の低下を抑制することができ、チャタリングの発生を長期に亘って抑制することができる。

（第４実施形態）
図１０は、図１に示すレセプタクルに備わる逆止弁の他の例の概略構成を示す断面図であり、図１１は、図１０における摺動抵抗付与部材９の一例を示す概略斜視図である。

図１０に示す逆止弁８は弁体６０ｂを備えており、その弁体６０ｂの弁棒部６２の胴壁外周には、環状凸部６３，６３ｂ，６５ｂが突設されている。隣接する環状凸部６３ｂ，６５ｂ間の環状凹部（環状溝）６９に、後述する摺動抵抗付与部材９が嵌着されている。それらの環状凸部６３，６３ｂ，６５ｂは、ケーシング７０の内壁との間に僅かなクリアランス（間隙）を確保して設けられている一方、摺動抵抗付与部材９は、ケーシング７０の内壁に当接するように設けられている（ただし、両者の当接部位には、微小な隙間が不可避的に生じることもある。）。

また、環状凸部６５ｂの外側面のうち、環状凹部６９の内壁を構成する面は、弁体６０ｂの移動方向に対し傾斜する傾斜面６５ｂｓとされている。

図１１に示す逆止弁８の摺動抵抗付与部材９は、逆止弁１の摺動抵抗付与部材２と同様に、正面視でＣリング形状をなす有端環状胴部９１を有しており、これにより、摺動抵抗付与部材９を弁体６０ｂの弁棒部６２に容易に取り付けることができる。有端環状胴部９１は、一方の端部９２から他方の端部９３まで螺旋状に周回するように形成されており、これにより、端部９２と端部９３はオフセットした配置となっている。摺動抵抗付与部材９は、樹脂等の弾性のある材料で形成されている。

図１０に戻って説明を続けると、このように構成された摺動抵抗付与部材９は、初期状態からその軸方向（弁体６０ｂの移動方向。以下同じ）に押し潰されるようにして環状凹部６９に嵌着される。押し潰された状態で環状凹部６９に嵌着された摺動抵抗付与部材９は、その弾性によって復元しようとするため、端部９２が環状凸部６３ｂの側面６３ｂｓに当接する一方、端部９３が環状凸部６５ｂの傾斜面６５ｂｓと当接する。すなわち、摺動抵抗付与部材９は、当接する側面６３ｂｓ、傾斜面６５ｂｓから反力を受け、環状凹部６９において突っ張るようにして嵌着される。これにより、弁体６０ｂが移動した場合にも、摺動抵抗付与部材９が環状凹部６９において軸方向にガタつくことを防止し、チャタリングの発生を確実に抑制することができる。尚、図１１に示す摺動抵抗付与部材９は、図１０に示す逆止弁８に限らず、図１に示す逆止弁１にも適用することができる。

なお、上述したとおり、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、摺動抵抗付与部材２，４は、無端環状胴部を有するＯリング形状であってもよい。また、摺動抵抗付与部材２，４を弁体６０の弁棒部６２と一体に形成してもよく、より具体的には、弁体６０の弁棒部６２の外周にゴムを加硫成形接着することによって両者を一体化する構成を例示することができる。その場合でも、摺動抵抗付与部材２，４は、Ｃリング形状をなしていても、Ｏリング形状又はリップ形状をなしていてもよい。さらに、そのようにＯリング形状の摺動抵抗付与部材２を用いる場合、摺動抵抗付与部材２と弁体６０の弁棒部６２とは必ずしも一体に形成されていなくてもよく、互いに別体でもよい。

また、摺動抵抗付与部材４に形成される切り欠き部４３は、幅方向に直線状に延在していなくてもよく、例えば、図７に示す摺動抵抗付与部材５の如く、環状胴部５１の外周面において、斜めに及び／又はスパイラル状に溝切りされた切り欠き部５３（つまり斜め溝）であってもよい。この摺動抵抗付与部材５においては、隣接する切り欠き部５３，５３間に、斜めに及び／又はスパイラル状に延在する凸部５２が形成されている。さらに、流体が燃料ガスに限定されないことは言うまでもない。またさらに、切り欠き部４３，５３の周方向長さ、深さ、数等の他、各種部材の寸法形状は適宜変更することが可能である。

また、環状凸部６３は、完全な環状でなくてもよく、例えば、一部に切り欠きが設けられていてもよい。さらに、弁頭部６１は、先細りする略円錐形状でなくてもよく、例えば、その先端が平坦面であってもよい。この場合、弁座３０の孔部３２の一部をテーパ状に形成しなくてもよく、例えば、孔部３２を同径孔としても構わない。またさらに、図２及び図４において、環状凸部６３を２つ設けたが、環状凸部６３は１つ又は３つ以上設けてもよい。さらにまた、孔部６４を設ける位置は、環状凸部６３，６３の上流側でなくてもよく、例えば、２つの環状凸部６３，６３の間に穿設してもよい。

また、図２、図４、図８及び図１０に示す逆止弁１，３，６，８におけるそれらの全体及び各構成部材の形状は、図１に示す逆止弁１の形状と厳密には異なるが、これは、図示の都合上、理解を更に容易にすることを企図したものであり、それぞれが相違することを意味するものではない。

以上説明したとおり、本発明の逆止弁は、弁体の外周部に、ケーシングの内壁と摺動する摺動抵抗付与部材が設けられており、これにより、チャタリング抑制と流体の高速充填を両立させることが可能となり、さらに、チャタリングの抑制により部品劣化を抑えて製品の信頼性をも向上させることが可能となるので、流体を扱う機器、装置、システム、設備等、及び、それらの製造、使用等、並びに、それらに関連する技術分野に広く且つ有効に利用することができる。

１，３，６，８逆止弁
２，４，５，７，９摺動抵抗付与部材
４Ｇ空隙
７ｓ対向面
１０レセプタクル
１４Ｏリング
１６Ｏリング
１８フィルタ部材
２１，４１，９１有端環状胴部
２６燃料ガス流路
２６ｐ間隙流路
２８接続口
２８ａ環状溝
３０弁座
３２孔部
３４大径接続部
３８小径接続部
４２，５２凸部
４３，５３切り欠き部
５１環状胴部
６０，６０ａ，６０ｂ弁体
６１弁頭部
６２弁棒部
６３，６３ａ環状凸部
６３ｓ，６３ｂｓ傾斜面
６４孔部
６５，６５ａ環状凸部
６５ｓ，６５ｂｓ傾斜面
６６弁室
６７出口孔
６８，６９環状凹部（環状溝）
７０ケーシング
７２導出口
８０スプリング
φＤ０ケーシング７０の内径
φＤ１摺動抵抗付与部材２の外径

Claims

流体の導入口としての孔部を有する弁座と、
略筒状をなし、前記弁座の方向に付勢され、且つ、前記孔部に流入する流体の圧力に応じて該孔部を開閉する弁体と、
前記弁体が収容されるケーシングと、
前記弁体の外周部に配されており、且つ、前記ケーシングの内壁と摺動するように設けられた摺動抵抗付与部材と、
を備える逆止弁。
前記摺動抵抗付与部材は、環状又は略環状をなし、且つ、外周面において幅方向に貫通した切り欠き部を有する、
請求項１記載の逆止弁。
前記弁体は、前記摺動抵抗付与部材が配される凹部をその外周面に有し、
前記凹部の内壁は、前記弁体の移動方向に対して傾斜した傾斜面を有し、
前記摺動抵抗付与部材は、前記傾斜面に沿って対向する対向面を有し、
前記対向面は、前記弁体が移動すると、前記傾斜面から前記ケーシングの内壁側に向かう力を受ける、
請求項２記載の逆止弁。