JP2016094962A - 逆止弁およびレセプタクル構造 - Google Patents
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Abstract
Description
この形態の逆止弁によれば、ケーシング内流路のシールの動作と、バルブハウジングの径方向の位置決めの動作とを、同時に行なうことができるため、製造工程を簡素化することができる。なお、隣り合って配置される2つのケーシング部材の間に突起部を挟み込むことにより、ケーシングに対するバルブハウジングの位置決めとして、径方向だけでなく軸方向の位置決めも同時に行なうことができる。また、突起部に形成された一対のテーパ部の各々が、隣り合って配置される2つのケーシング部材のうちの互いに異なる一方と接することにより、バルブハウジングの外表面とケーシングの内表面との間でケーシング内流路となる空間を確保することが容易となる。
この形態の逆止弁によれば、ケーシング内流路のシールをメタルシールとすることができるため、樹脂やゴムから成るシール部材によりシール性を確保する場合に比べて、シールのための構造の耐久性を向上させることができる。
この形態の逆止弁によれば、ケーシング内流路において、ケーシングの表面とバルブハウジングの表面以外に、逆止弁の部品が露出することを抑えることができる。そのため、逆止弁における流路抵抗を低減し、圧損を抑える効果を高めることができる。
この形態の逆止弁によれば、フィルタを圧縮変形させることにより、フィルタの周囲をシールすることができる。
この形態のレセプタクル構造によれば、介在部材において腐食が進行し易くなることにより、ケーシングの腐食を抑制することができる。そのため、オーステナイト系ステンレス鋼によって形成されるケーシングにおいて、高応力・高腐食環境下での応力腐食割れを抑えて耐久性を高めることができる。
図1および図2は、本発明に係る実施形態として、逆止弁10を備えるレセプタクル構造100の構成を表わす断面図である。図1および図2では、逆止弁10の軸心を中心軸Oとして示している。以下の説明では、中心軸Oに平行な方向を、軸方向と呼ぶ。図1は、逆止弁10の閉弁時の様子を示し、図2は、逆止弁10の開弁時の様子を示す。
図4は、中心軸Oに垂直な方向から見たサブアセンブリ30の外観を表わす説明図である。また、図5は、サブアセンブリ30の一部を分解した様子を表わす説明図である。図4および図5に示すように、サブアセンブリ30は、バルブハウジング31、フィルタ32、フィルタガイド33、およびバルブホルダ45を備える。バルブハウジング31、フィルタ32、およびフィルタガイド33は、いずれも、軸方向に垂直な断面(以下、横断面とも呼ぶ)が略円形であって、軸方向に延びる貫通孔を有する筒状部材である。
図1および図2に戻り、逆止弁10では、第1のケーシング部材22および第2のケーシング部材23によって構成されるケーシング20と、サブアセンブリ30と、の間に形成される空間によって、水素の流路であるケーシング内流路60が形成される。ケーシング20の内表面では、第1のケーシング部材22と第2のケーシング部材23との境界部において、凹部28が形成されている。すなわち、凹部28は、第1のケーシング部材22の内表面に設けられた段差部29と、第2のケーシング部材23の先端との間に、空間を形成する構造であり、第1のケーシング部材22に第2のケーシング部材23を嵌め込むことにより、形成される。本実施形態では、上記凹部28に、サブアセンブリ30に設けられた突起部34が係合している。このような凹部28に対する突起部34の係合は、図3に示すように、第1のケーシング部材22と第2のケーシング部材23との間にサブアセンブリ30を配置しつつ、第1のケーシング部材22と第2のケーシング部材23とを嵌合させることにより行なわれる。
車両に搭載された水素タンクに水素が充填される時以外は、ばね53によって付勢された弁体52の先端部が弁座部54に当接することにより、逆止弁10は閉弁状態となる。水素タンクへの水素充填の際には、第1のケーシング部材22の先端側から貫通孔24内に高圧の水素ガスが供給されることにより、弁体52が軸方向後端側に移動して、図2および図6に示すように逆止弁10が開弁する。図6では、水素が流れる様子を破線の矢印によって示している。第1のケーシング部材22の先端側から供給された水素ガスは、フィルタ32を通過した後、フィルタガイド33の連通孔42(図5、図6参照)を介してフィルタガイド33内に流入する。フィルタガイド33内に流入した水素ガスは、軸方向後端側に流れて、弁体52の先端部と弁座部54との間の間隙を通過する。その後、水素ガスは、バルブハウジング31に設けられた連通孔38を介してケーシング内流路60に流出し、軸方向後端側に向かって流れる。バルブハウジング31の後端に到達した水素ガスは、第2のケーシング部材23を軸方向に貫通するように設けられた貫通孔25の後端部から排出され、水素タンクに連通する配管16へと導かれる(図2参照)。
図1および図2に示すように、逆止弁10は、フランジ17を介してボディ15に取り付けられて、水素供給装置に接続するためのレセプタクル構造100を構成する。フランジ17は、車体にボルト19で取り付けるためのボルト穴18を有している。本実施形態では、フランジ17が、課題を解決するための手段における「介在部材」に相当する。なお、本実施形態のフランジ17は円環状部材であるが、フランジ17は、円環状とは異なる形状の部材であってもよい。
・変形例1(シール部の変形):
上記実施形態では、ケーシング20とサブアセンブリ30との間に形成されるケーシング内流路60を、突起部34を利用してメタルシールしているが、異なる構成としてもよい。例えば、バルブハウジング31とは別体で用意したOリングや樹脂シールを用いて、上記シールを行なってもよい。
実施形態では、フィルタガイド33のフィルタ支持部39とバルブハウジング31の先端支持部46とによってフィルタ32を圧縮して保持したが、異なる構成としてもよい。例えば、フィルタ32を保持するための鍔状構造であるフィルタ支持部39と先端支持部46の少なくとも一方を設けることなく、フィルタ32の端部を溶接によりフィルタガイド33上に固定してもよい。このような構成としても、フィルタ32をバイパスする水素流れを抑える同様の効果が得られる。ただし、実施形態のようにフィルタ32を両側から挟んで保持する場合には、溶接等の特別な工程が不要となり、また、メンテナンス時に、フィルタガイド33を交換することなくフィルタ32のみの交換が可能になるため望ましい。なお、フィルタ32の軸方向の両端を溶接する場合、あるいは、フィルタ32をバイパスする水素量が許容範囲である場合には、挿入部40の軸方向の長さA(図5参照)を、組み立て前のフィルタ32の軸方向の長さB(図5参照)よりも短くすることなく、例えば同程度の長さとしてもよい。
実施形態では、逆止弁10のフランジ17への取り付けはねじ締結によって行なったが(図1および図2の締結部X)、異なる構成としてもよい。例えば、スナップリング等を用いて両者を固定してもよい。
15…ボディ
16…配管
17…フランジ
18…ボルト穴
19…ボルト
20…ケーシング
22…第1のケーシング部材
23…第2のケーシング部材
24,25…貫通孔
26…雌ねじ部
27…雄ねじ部
28…凹部
29…段差部
30…サブアセンブリ
31,231…バルブハウジング
32…フィルタ
33…フィルタガイド
34,134,234…突起部
36,37…テーパ部
38…連通孔
39…フィルタ支持部
40…挿入部
41…雄ねじ部
42…連通孔
43…貫通孔
44…雌ねじ部
45…バルブホルダ
46…先端支持部
50…開口部
52…弁体
53…ばね
54…弁座部
55…弁頭部
56…環状凹部
57…環状突起部
58…弁棒部
59…摺動抵抗付与部材
60…ケーシング内流路
61…排出口
62…雄ねじ部
70,71…Oリング
100,200…レセプタクル構造
263,264…凹部
265,266…Oリング
Claims (6)
- 流体の配管に配置される逆止弁であって、
弁体と弁座部とを内部に備えるバルブハウジングと、
前記バルブハウジングを内部に収納し、前記バルブハウジングとは別体で形成されて、前記バルブハウジングとの間に、前記バルブハウジングの軸方向に前記流体が流れるケーシング内流路を形成するケーシングと、
を備え、
前記逆止弁は、前記弁体が前記弁座部に接するときに閉弁状態になると共に、前記弁体が前記弁座部から離間するときに開弁状態になり、
前記バルブハウジングには、
該バルブハウジングを厚み方向に貫通する連通孔であって、前記逆止弁が前記開弁状態の時に前記弁体と前記弁座部との間を通過した前記流体を、前記ケーシング内流路に導くための連通孔が形成されると共に、
前記バルブハウジングの外表面に設けられるシール部であって、前記連通孔よりも、前記ケーシング内流路における前記流体の流れ方向の上流側に配置され、前記ケーシングの内表面と接することで、前記ケーシング内流路をシールし、且つ、前記ケーシングに対して、前記軸方向に垂直な径方向に前記バルブハウジングを位置決めするシール部が設けられている
逆止弁。 - 請求項1に記載の逆止弁であって、
前記ケーシングは、軸方向の嵌め込みによって一体化する複数のケーシング部材を備え、
前記シール部は、前記バルブハウジングにおける前記軸方向に垂直な横断面の直径が部分的に拡径して形成された突起部であり、
前記突起部には、前記軸方向の両端部において、前記突起部における前記軸方向の最端部に近づくほど次第に縮径する一対のテーパ部が形成されており、
前記突起部が、隣り合って配置される2つの前記ケーシング部材に挟まれて、前記一対のテーパ部の各々が、前記2つのケーシング部材のうちの互いに異なる一方と接することにより、前記バルブハウジングを前記ケーシング内で前記径方向に位置決めする
逆止弁。 - 請求項2に記載の逆止弁であって、
前記ケーシングおよび前記バルブハウジングは、金属製である
逆止弁。 - 請求項2または3に記載の逆止弁であって、さらに、
前記バルブハウジングに取り付けられるバルブホルダであって、前記バルブハウジングと共に形成する空間内に前記弁体を収納するバルブホルダを備え、
前記空間は、前記弁体に加えて、前記弁体を閉じ方向に付勢するばねを収納する
逆止弁。 - 請求項1から4のうちのいずれか1項に記載の逆止弁であって、さらに、
前記バルブハウジング内部に流入する前記流体から異物を除去するためのフィルタと、
前記フィルタが取り付けられるフィルタ取り付け部を備えると共に、前記バルブハウジングに接合されて、前記フィルタを通過した前記流体を前記バルブハウジング内へと導くフィルタガイドと、
前記フィルタ取り付け部の両端において前記フィルタの両端を支持するフィルタ支持部と、
を備え、
前記フィルタ取り付け部上で両端が支持される前の前記フィルタにおける挿入方向の長さは、前記フィルタ取り付け部における前記挿入方向の長さよりも長い
逆止弁。 - 水素タンクを内部に備える装置の筐体に設けられ、前記水素タンクに連通する流路の端部構造である充填口を備え、前記水素タンクに水素を充填する際に水素供給装置が備える水素吐出部が接続されるレセプタクル構造であって、
請求項1から5のうちのいずれか1項に記載の逆止弁と、
前記逆止弁と前記装置の筐体との間に介在する介在部材と、
を備え、
前記逆止弁が備える前記ケーシングは、オーステナイト系ステンレス鋼によって形成され、
前記介在部材は、前記オーステナイト系ステンレス鋼よりも卑な金属によって形成されている
レセプタクル構造。
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