JP2018081434A - 減圧弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向長を短くできる減圧弁装置を提供すること。
【解決手段】第１ボディ１０は、燃料タンクに接続されるガスの入り口としての一次ポート１３と、一次ポート１３と反対側に開口している弁座収容穴１０ａと、弁座収容穴１０ａと一次ポート１３との間を連通する弁収容穴１０ｂと、を有している。第１ボディ１０の内部には、弁機構２０が収容されている。第１ボディ１０の弁座収容穴１０ａ側の端部における外周面には、ねじ溝１０ｃが設けられている。第２ボディ１５のシリンダ１６の底面には、有底筒状の連結部１６ｃが設けられている。連結部１６ｃの内周面には、ねじ溝１６ｅが設けられている。第１ボディ１０のねじ溝１０ｃを、第２ボディ１５のねじ溝１６ｅに螺合することにより、第１ボディ１０と第２ボディ１５とは互いに組み付けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、減圧弁装置に関する。

従来、特許文献１に記載されるように、弁座固定部材とハウジングの縮径部との間に弁座を挟持し、弁座固定部材の貫通孔にバルブステムが収容されている減圧弁装置が紹介されている。

上記の減圧弁装置では、弁体およびバルブステムのテーパ状をなす先端部が弁座の貫通孔およびハウジングの縮径部の貫通孔に包囲された領域で当接した状態となっている。バルブステムの弁体と反対側の端部はピストンに当接している。ピストンはピストンばねの弾性力によりバルブステムに向けて付勢されている。弁体およびバルブステムは、圧力調整室と減圧室との差圧、およびピストンばねの弾性力により減圧弁装置の軸方向に移動し、この軸方向の移動により弁体が弁座に着離する。

特開２０１１−１０８０５７号公報

しかし、車両等のユニットに上記の減圧弁装置を搭載する場合において、ユニットの内部の省スペースのためにその体格、特に軸方向長を小さくする要望があるが、減圧弁装置の軸方向長を短くするのにも限界がある。

本発明の目的は、軸方向長を短くできる減圧弁装置を提供することである。

上記目的を達成し得る減圧弁装置は、ガスの入り口を有する第１ボディと、前記第１ボディの下流側に連結され、ガスの出口を有する第２ボディと、前記第１ボディに収容され、弁座と弁体とを有して前記ガスの入り口と前記ガスの出口との間の流路を開閉する弁機構と、前記第２ボディに収容され、前記ガスの出口に通じる減圧室を区画形成するとともに、前記減圧室内の圧力に応じて動作することによって前記弁体を動作させるピストンと、を備えることを前提としている。前記第１ボディは、前記第２ボディにおけるその外部に突設された有底円筒状の連結部の円筒状内部に連結され、前記弁座は、前記第１ボディおよび前記第２ボディから、それらの取り付け方向に挟持されることにより前記流路中に固定されている。

上記の減圧弁装置によれば、第１ボディに弁機構が収容され、第２ボディ１５に、有底円筒状の連結部を外部へ向けて突設し、第１ボディを第２ボディ１５の連結部の内部に進入させて、第１ボディおよび第２ボディを連結することで、弁機構と連結部とを径方向にオーバーラップさせている。加えて、第１ボディと第２ボディとで、それらの取り付け方向に挟持して弁座を固定することで、弁座を第１ボディの先端に位置させている。このため、減圧弁装置全体の軸方向長をより短くすることができる。

前記弁座を貫通する貫通孔と、前記第２ボディの前記連結部の底部を貫通する連通孔とが、前記流路の一部としてガスの流動方向へ連続して形成され、前記弁体には、前記連通孔および前記貫通孔の内径よりもその外径が小さく、前記連通孔および前記貫通孔に挿通されて前記ピストンに当接する棒部が一体的に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、第１ボディに流入したガスは、弁座の貫通孔、第２ボディの連通孔、シリンダ内部の減圧室を介してガスの出口に至る。この場合、ガスの流路が最も狭くなる部分は、弁座の貫通孔およびシリンダの連通孔の内周面と、弁体の棒部の外周面との間の部分である。

ここで、棒部は弁体と一体に設けられているため、ガスの流れを妨げる障害物となる継ぎ目などは存在しない。そのため、弁座の貫通孔および第２ボディの連通孔の内周面と、弁体の棒部の外周面との間の流路にガスが流入したとしても、このガスに乱流が生じることはなく、円滑なガスの流れが保たれている。したがって、ガスは円滑に流れ、振動またはノイズの発生を抑制することができる。

前記連通孔は、下流側の端部に、前記減圧室へ向かうほど拡径しているテーパ面を有していることが好ましい。
上記構成によれば、第２ボディの連通孔が減圧室に向かうほど拡径しているテーパを有することで、ガスの流量を多くすることができる。これは、連通孔にテーパ面を設けることで、シリンダの底壁の肉厚が少なくなり、ひいては連通孔の内周面と、弁体における棒部の外周面との間に形成されるガスの流路の軸方向長が短くなり、且つ連通孔におけるテーパ面と、棒部の外周面との間に形成されるガスの流路が大きくなるためである。

前記ピストンは、前記弁機構側の端面に球面部位が設けられており、前記棒部は、前記球面部位と当接していることが好ましい。
上記構成によれば、シリンダ内部において、ピストンが付勢部材により、シリンダの底壁へ向けて付勢されることにより、その軸線に対して傾いたとしても、球面部位および棒部が点接触していることにより、棒部がピストンから押圧される力の向きは、常にピストンの軸線沿うの向きとなる。このため、ピストンがその軸線に対して傾いたとしても、弁体がその軸線に対して傾くことを抑制することができる。

本発明の減圧弁装置によれば、軸方向長を短くできる。

減圧弁装置の第１の実施形態において、その部分断面構造を示す断面図。 減圧弁装置の第１の実施形態において、弁体の棒部周辺の断面構造を示す断面図。 減圧弁装置の第２の実施形態において、その部分断面構造を示す断面図。 減圧弁装置の一実施の形態における弁体の断面構造を示す断面図。

＜第１の実施形態＞
以下、減圧弁装置を具体化した一実施の形態を説明する。
減圧弁装置は、燃料電池車に搭載され、燃料タンクから供給される高圧の水素ガスを低圧に減圧して燃料電池に供給するピストン式の減圧弁装置である。

図１に示すように、減圧弁装置１は、主として、第１ボディ１０と、ピストン４０と、第２ボディ１５と、弁機構２０と、を備えている。第１ボディ１０および第２ボディ１５は、それらの軸方向において互いに螺合されている。弁機構２０は、第１ボディ１０の内部に収容されている。

第１ボディ１０は、配管が接続される継ぎ手として機能し得るように構成され、燃料タンクに接続されるガスの入り口としての一次ポート１３と、一次ポート１３と反対側に開口している弁座収容穴１０ａと、弁座収容穴１０ａと一次ポート１３との間を連通する弁収容穴１０ｂと、を有している。一次ポート１３と、弁座収容穴１０ａと、弁収容穴１０ｂとは、同一の軸線ｍ上に設けられている。弁収容穴１０ｂの底面は、一次ポート１３に開口している。弁収容穴１０ｂの内径は、弁座収容穴１０ａの内径よりも小さく設定されている。弁収容穴１０ｂには、弁機構２０が収容されている。第１ボディ１０の弁座収容穴１０ａ側の端部における外周面には、ねじ溝１０ｃが設けられている。

第２ボディ１５は、シリンダ１６およびカバー１７を有している。シリンダ１６は有底円筒状をなしている。シリンダ１６は、図示しない配管を介して燃料電池に接続されるガスの出口としての二次ポート１８を備えている。シリンダ１６は、その底壁と反対側に開口するシリンダ形成穴１６ａと、シリンダ１６の底壁から外部へ向けて突設された有底円筒状の連結部１６ｃと、連結部１６ｃの底部（シリンダ１６の底壁）を貫通している連通孔１６ｂと、を有している。シリンダ形成穴１６ａの内径は、連通孔１６ｂの内径よりも大きく設定されている。連結部１６ｃの内径は、連通孔１６ｂの内径よりも大きく設定され、第１ボディ１０の外径とほぼ同じ大きさである。

シリンダ形成穴１６ａの内部と連結部１６ｃの内部との間は、連通孔１６ｂを介して互いに連通している。シリンダ形成穴１６ａの開口端（図１中の上側）における内周面には、ねじ溝１６ｄが設けられている。連結部１６ｃの内周面には、ねじ溝１６ｅが設けられている。ねじ溝１６ｅには、第１ボディ１０のねじ溝１０ｃが螺合されている。

カバー１７は、有底筒状をなしている。カバー１７は、第１ピストンばね収容穴１７ｃを有している。カバー１７の外径は、シリンダ１６のシリンダ形成穴１６ａの内径と略同一に設定されている。カバー１７の底壁側における外周面には、ねじ溝１７ｅが設けられている。カバー１７の開口側における外周面には、シール部材１７ｆが設けられている。シール部材１７ｆとしては、例えば、Ｏリングが採用される。シール部材１７ｆにより、シリンダ１６と外部との間の気密が確保されている。

カバー１７の開口端は、シリンダ形成穴１６ａに嵌合されている。カバー１７のねじ溝１７ｅは、シリンダ１６のねじ溝１６ｄに螺合されている。シリンダ１６の内部において、シリンダ１６およびカバー１７の底壁との間にはピストン４０が収容されている。ピストン４０は、有底筒状をなしている。ピストン４０は、カバー１７に向けて開口している第２ピストンばね収容穴４０ａを有している。ピストン４０の外周面にはウェアリングおよびシール部材４０ｂが設けられている。軸方向中央に配置されたものが、シール部材であり、例えば、リップシールが採用される。シール部材によりシリンダ１６と外部との間の気密が確保されている。ピストン４０の外周面は、シリンダ１６の内周面に対して摺動する。シリンダ１６の内部には、ピストン４０の底面４０ｃおよびシリンダ１６の内面により囲まれることにより減圧室Ｇ１が区画形成されており、この減圧室Ｇ１は二次ポート１８に通じている。シリンダ１６の内部において、カバー１７の内底面とピストン４０の内底面との間には、付勢部材としてのピストンばね５２が圧縮された状態で収容されている。このピストンばね５２の弾性力によりピストン４０は、シリンダ１６の底壁（弁機構２０側）へ向けて付勢されている。また、シリンダ１６の底壁へ向けたピストン４０の移動は、ピストン４０の底壁が第２ボディ１５の内底部に設けられている段部１６ｆに当接することにより規制されている。ピストン４０の底壁が段部１６ｆに当接した状態において、ピストン４０の底壁とシリンダ１６の底壁との間には隙間が形成されている。尚、第１ピストンばね収容穴１７ｃおよび第２ピストンばね収容穴４０ａの間には、圧力調整室Ｇ２が区画形成され、大気に開放されている。

次に、弁機構２０について説明する。
弁機構２０は、一次ポート１３と二次ポート１８との間の流路を開閉するものであり、図１に示すように、弁体２２と、弁ばね２３と、弁座２４とを有している。

図２に示すように、弁座２４は、その中央に貫通する円筒状の貫通孔２４ａを有する円環状の樹脂部材である。弁座２４は、弁座収容穴１０ａの内周面に嵌合されている。弁座２４は、弁座収容穴１０ａの底面１０ｄおよび第２ボディ１５の連結部１６ｃの底面１６ｊによって、その外周縁が第１ボディ１０および第２ボディ１５の取り付け方向において挟持されている。貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂは、ガスの流路として機能する。貫通孔２４ａと、連通孔１６ｂとは、同一の軸線ｍ上にガスの流動方向へ連続して設けられている。貫通孔２４ａは、ピストン４０側から順に同径部２４ｂおよび拡径部２４ｃに区画されている。同径部２４ｂの内径は、第２ボディ１５の連通孔１６ｂの内径と同じ大きさを有している。拡径部２４ｃは、同径部２４ｂから弁体２２に向かうほど徐々にその内径が大きくなるテーパ面２４ｄを有している。

弁体２２は、本体部２２ｂと本体部２２ｂの弁座２４側の端部に設けられた先端部としての当接部２２ａとを有している。当接部２２ａは、本体部２２ｂに向かうにつれて徐々に拡径するテーパ面２２ｆを有している。テーパ面２２ｆの軸線ｍに対する傾きは、弁座２４の拡径部２４ｃにおけるテーパ面２４ｄの軸線ｍに対する傾きと同じである。当接部２２ａの先端には、円柱状の棒部２２ｃが形成されている。棒部２２ｃ全域の外径は、貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂの最小内径よりも小さく設定されている。棒部２２ｃは、貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂに挿通されている。棒部２２ｃの外周面と、貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂの内周面との間に形成される隙間はガスの流路として機能する。

図４に示すように、本体部２２ｂを弁体２２の軸方向に直交する向きに切断した時の断面形状は、略四角形状をなしている。本体部２２ｂの外面には、４つの摺動面２２ｉと、４つの流路形成面２２ｊとが設けられている。摺動面２２ｉは、軸線ｍまでの距離が第１ボディ１０の弁収容穴１０ｂの半径と略同一となる摺動部位である。流路形成面２２ｊは、軸線ｍまでの距離が弁収容穴１０ｂの半径よりも小さい部分である。摺動面２２ｉおよび流路形成面２２ｊは、弁体２２の周方向に交互に設けられている。弁体２２の流路形成面２２ｊおよび弁収容穴１０ｂの内周面によって形成される４つの隙間は、ガスの流路である外導入路８０として機能する。また、本体部２２ｂの内部には、棒部２２ｃと反対側の端部に開口するばね穴２２ｄが設けられている。

図１に示すように、弁体２２のばね穴２２ｄの底面と、第１ボディ１０の弁収容穴１０ｂの底面との間には、弁ばね２３が圧縮された状態で収容されている。この弁ばね２３の弾性力により、弁体２２が弁座２４側へ向けて付勢されている。弁体２２の弁座２４側への移動は、棒部２２ｃの先端がピストン４０の底面４０ｃに当接することにより規制されている。

次に、弁体２２の棒部２２ｃの構成について詳述する。
図２に示すように、弁体２２の棒部２２ｃは、支持部２２ｈおよび縮径部２２ｅを有している。支持部２２ｈは、縮径部２２ｅを介して弁体２２の当接部２２ａに連結されている。支持部２２ｈの外径は、弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂの内径よりも小さく設定されている。縮径部２２ｅの外径は、支持部２２ｈの外径よりも小さく設定されている。弁体２２において、支持部２２ｈの一端には、縮径部２２ｅに接続されるテーパ面２２ｇが設けられている。棒部２２ｃは、支持部２２ｈから縮径部２２ｅに向かうにつれて徐々に縮径している。縮径部２２ｅは、弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂの径方向内方に位置している。支持部２２ｈは、ピストン４０の底面４０ｃに当接している。第２ボディ１５の連通孔１６ｂは、ピストン４０側から順に拡径部１６ｈおよび同径部１６ｉに区画されている。同径部１６ｉの内径は、弁座２４の貫通孔２４ａにおける同径部２４ｂの内径と同じ大きさを有している。拡径部１６ｈは、同径部１６ｉからピストン４０に向かうほど徐々にその内径が大きくなるテーパ面１６ｇを有している。テーパ面１６ｇの軸線ｍに対する傾きは、テーパ面２２ｇの軸線ｍに対する傾きよりも大きく設定されている。

ここで、縮径部２２ｅの外径の大きさ、ならびにテーパ面２２ｇおよびテーパ面１６ｇの傾きの設定方法について説明する。
図１に示すように、一次ポート１３に供給される水素ガスは、弁収容穴１０ｂの内周面と弁体２２の外周面との間の複数の外導入路８０、棒部２２ｃの外周面と貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂの内周面との間に形成される隙間、減圧室Ｇ１、および二次ポート１８の順に流動する。

図２に示すように、減圧弁装置１において、高圧の水素ガスを所定の圧力まで減圧するとき、水素ガスの圧力は、弁体２２のテーパ面２２ｆと弁座２４のテーパ面２４ｄとの間に形成されるガスの流路としての絞り部７０に直交する向きに切断したときの流路断面の面積により調整している。絞り部７０よりも下流側における弁座２４から減圧室Ｇ１までのガスの流路（棒部２２ｃの外周面と、貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂの内周面との間の隙間）において、そのガスの流路に直交する向きに切断したときの流路断面の面積が、弁機構２０の開閉状態に関わらず、絞り部７０の流路断面の面積よりも大きくなるように、縮径部２２ｅの外径、ならびにテーパ面２２ｇおよびテーパ面１６ｇの軸線ｍに対する傾きが設定されている。

尚、テーパ面１６ｇについては、さらに考慮すべき点がある。連結部１６ｃの底部における弁座２４が当接している範囲は、弁座２４を介して水素ガスから高い圧力を受ける。そのため、連結部１６ｃの底部における弁座２４が当接している範囲の耐久性を考慮し、連結部１６ｃの底部の肉厚を薄くしすぎない観点に基づいて、テーパ面１６ｇの軸線ｍに対する傾きが設定されている。

尚、弁機構２０が第１ボディ１０の内部に収容されているとは、図１に示すように、弁体２２が、棒部２２ｃを第１ボディ１０の外に突出させた状態で第１ボディ１０に内包されている形態をさす。

次に、減圧弁装置１の動作について説明する。尚、減圧弁装置１は最初は開状態である。
図１に示すように、減圧弁装置１では、燃料タンクから一次ポート１３に供給される高圧の水素ガスが第１ボディ１０の弁収容穴１０ｂの内部へと導かれる。弁収容穴１０ｂに流入した水素ガスは、弁体２２の外面と弁収容穴１０ｂの内周面との間に形成されている複数の外導入路８０にそれぞれ流入する。弁機構２０が開状態であるとき、外導入路８０に流入した水素ガスは、弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂを通過して、減圧室Ｇ１へ導かれる。そして、減圧室Ｇ１に導かれた水素ガスは、二次ポート１８を介して燃料電池へと供給される。

ここで、燃料タンクから減圧弁装置１に水素ガスが供給されることにより減圧室Ｇ１の内圧が上昇する。減圧室Ｇ１の内圧と圧力調整室Ｇ２の内圧の差圧によりピストン４０に生じる力が、ピストンばね５２の付勢力に抗する向きに働くことにより、ピストン４０がカバー１７側（図１の上方向）へ移動する。このピストン４０の動きに連動して弁体２２がピストン４０側に移動する。やがて、弁体２２の当接部２２ａが弁座２４に当接することにより、弁座２４の貫通孔２４ａを閉塞する。すなわち、弁機構２０が閉状態となる。これにより、減圧室Ｇ１への水素ガスの供給が停止されるため、減圧室Ｇ１の内圧は、二次ポート１８下流の燃料電池で水素ガスが消費されるのに伴い低下する。減圧室Ｇ１の内圧と圧力調整室Ｇ２の内圧の差圧により生じるピストン４０を押し上げる力（図１中のカバー１７方向の力）がピストンばね５２の付勢力より小さくなると、ピストン４０がシリンダ１６の底部の段部１６ｆに近接する方向に移動する。尚、このとき、弁ばね２３の付勢力は無視できる程度に小さい。このピストン４０の動きに連動して弁体２２が弁収容穴１０ｂの底面側に移動することにより、弁体２２の当接部２２ａが弁座２４から離間する。すなわち、弁機構２０が開状態となる。これにより、減圧室Ｇ１に再び水素ガスが供給されるため、減圧室Ｇ１の内圧は上昇する。減圧弁装置１は、このような弁機構２０の開閉動作を繰り返すことで、燃料タンクから一次ポート１３を介して供給される高圧の水素ガスを所定の圧力に減圧し、減圧された水素ガスを二次ポート１８を介して燃料電池に供給する。

以上詳述したように、本実施の形態にかかる減圧弁装置によれば、次の作用および効果が得られる。
（１）減圧弁装置１では、第１ボディ１０に弁機構２０が収容され、第２ボディ１５（シリンダ１６の底壁）に、有底円筒状の連結部１６ｃを外部へ向けて突設し、第１ボディ１０の一部を第２ボディ１５の連結部１６ｃの内部に進入させて、第１ボディ１０および第２ボディ１５を連結することで、弁機構２０と連結部１６ｃとを軸方向にオーバーラップさせている。加えて、第１ボディ１０（弁座収容穴１０ａの底面１０ｄ）と第２ボディ１５（連結部１６ｃの底面１６ｊ）とで軸方向に挟持して弁座２４を固定することで、弁座２４を第１ボディ１０の先端（第２ボディ１５側の先端）に位置させている。このため、減圧弁装置１全体の軸方向長長さをより短くすることができる。さらに、弁機構２０、特に弁座２４の位置を第２ボディ１５（正確にはピストン４０）に極限まで近接させることができる。このことは、特許文献１における弁座固定部材（７０）、バルブステム（７２）を用いていないことにより、明らかである。

したがって、この減圧弁装置１を車両に搭載した場合、車両の内部における減圧弁装置１の搭載スペースをより少なくすることができるため、車両搭載性が向上する。また、弁座２４とともに弁体２２をよりピストン４０に近接させることができるため、水素ガスに含まれる水分が減圧室Ｇ１に流入しやすくなる。すなわち、絞り部７０と減圧室Ｇ１との間の流路長さが短縮されるので、ガスに含まれる水分が、絞り部７０を通過後に減圧室Ｇ１（さらに下流）へ抜けることなく、弁体２２の外面と第１ボディ１０の弁収容穴１０ｂの内周面とで囲まれる外導入路８０に戻り、その内部に留まってしまうこと、ひいてはその箇所で凍結してしまうことを抑制することができる。

（２）ガスの流路において、ガスの流れを妨げる障害物がある場合に、ガスの流れに乱流が生じ、減圧弁装置１の振動およびノイズが発生しやすいことが知られている。
その点、減圧弁装置１によれば、弁体２２の棒部２２ｃは弁体２２と一体的に構成されており、棒部２２ｃの外周面は滑らかに連続している。そのため、弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂの内周面と、弁体２２の棒部２２ｃの外周面との間の隙間に水素ガスが流入したとき、このガスに乱流が発生することが抑制される。したがって、ガスがより円滑に流れることにより減圧弁装置１における振動とノイズの発生を抑制することができる。

（３）弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂには、弁体２２の棒部２２ｃにおける縮径部２２ｅが設けられている。このため、貫通孔２４ａおよび連通孔１６ｂの内周面と、棒部２２ｃの外周面との間のガスの流路をより大きくすることができる。したがって、ガスの流量をより多くすることができる。

（４）第２ボディ１５の底壁における連通孔１６ｂの拡径部１６ｈは、連通孔１６ｂの同径部１６ｉからピストン４０に向かうほど徐々にその内径が大きくなるテーパ面１６ｇが設けられている。このため、弁座２４の貫通孔２４ａおよび第２ボディ１５の連通孔１６ｂの内周面と弁体２２の棒部２２ｃの外周面との間のガスの流路におけるガスの流量をさらに多くすることができる。これは、連通孔１６ｂにテーパ面１６ｇを設けることで、第２ボディ１５の底壁の肉厚が少なくなり、ひいては連通孔１６ｂにおける同径部１６ｉの内周面と、弁体２２における棒部２２ｃの縮径部２２ｅの外周面との間に形成されるガスの流路の軸方向長が短くなり、且つ連通孔１６ｂの拡径部１６ｈにおけるテーパ面１６ｇと、棒部２２ｃの外周面（または棒部２２ｃのテーパ面２２ｇ）との間に形成されるガスの流路が大きくなるためである。また、弁体２２の棒部２２ｃの縮径部２２ｅの軸方向長が長くなるほど、棒部２２ｃの剛性が小さくなり変形しやすくなるおそれがある。しかし、第２ボディ１５の底壁における連通孔１６ｂのテーパ面１６ｇが設けられることにより、第２ボディ１５の底壁の肉厚が少なくなり、ひいては連通孔１６ｂにおける同径部１６ｉの内周面と、弁体２２における棒部２２ｃの縮径部２２ｅの外周面との間に形成されるガスの流路の軸方向長が短くすることができる。そのため、そのガスの流路が短くなった分、棒部２２ｃの縮径部２２ｅの軸方向長を短くしたとしても、ガスの流量を維持することができる。したがって、ガスの流量を維持しつつ、弁体２２の耐久性を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
以下、減圧弁装置の第２の実施形態を説明する。本実施の形態の減圧弁装置は、基本的には、先の図１、図２、および図４に示される第１の実施形態と同様の構成を備えている。ただし、第１の実施形態におけるピストン４０の底面４０ｃ（弁機構２０側の端面）の構成が異なっている。このため、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は割愛する。

図３に示すように、ピストン４０の底面４０ｃには、球面部位としての半球状の突部４１が設けられている。突部４１は、弁体２２の棒部２２ｃにおける支持部２２ｈと当接している。

本実施の形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４）の効果に加えて、次の効果が得られる。
（５）シリンダ１６の内部において、ピストン４０がピストンばね５２の弾性力により付勢されることによって、ピストン４０、ひいてはピストン４０の底面が軸線ｍに対して傾くおそれがある。

この点、突部４１と棒部２２ｃの支持部２２ｈとが互いに点接触していることにより、棒部２２ｃがピストン４０からの押圧される力の向きは、常に減圧弁装置１の軸線ｍに沿った方向となる。このため、ピストン４０がその軸線ｍに対して傾いたとしても、弁体２２がその軸線ｍに対して傾くことを抑制することができる。

尚、第１および第２の実施形態は、技術的に矛盾が生じない範囲で以下のように変更してもよい。
・第２の実施の形態では、ピストン４０の底面に半球状の突部４１を設けていたがこれに限らない。例えば、ピストン４０の底面の全体を半球状に形成してもよい。このようにしても、ピストン４０の底面と弁体２２の棒部２２ｃにおける支持部２２ｈとが、点接触するため、弁体２２がその軸線ｍに対して傾くことを抑制することができる。

・第１および第２の実施形態では、第２ボディ１５の底壁における連通孔１６ｂには、テーパ面１６ｇ設けられていたが、テーパ面１６ｇを割愛してもよい。
・また、第１および第２の実施形態では、弁体２２の棒部２２ｃに縮径部２２ｅを設けていたが、棒部２２ｃを割愛してもよい。この場合、同時にテーパ面２２ｇも割愛し、棒部２２ｃをその外径が一定の棒状部材としてもよい。ただし、この場合においても、減圧弁装置１の調圧を考慮し、連通孔１６ｂの内周面と弁体２２の棒部２２ｃの外周面との間に形成されるガスの流路において、そのガスの流路に直交する向きに切断したときの流路断面の面積が、弁機構２０の開閉状態に関わらず、絞り部７０の流路断面の面積よりも大きくなるように、棒部２２ｃの外径を調整する。

・第１および第２の実施形態では、弁体２２の当接部２２ａに棒部２２ｃを一体的に設けていたが、これに限らない。例えば、棒部２２ｃを別体として設けてもよい。この場合、弁体２２の当接部２２ａと別体としての棒部との継ぎ目において、当接部２２ａの外面と棒部の外面とを、互いに滑らかに連続する面として形成する。

１…減圧弁装置、１０…第１ボディ、１０ａ…弁座収容穴、１０ｂ…弁収容穴、１３…一次ポート、１５…第２ボディ、１６…シリンダ、１６ｂ…連通孔、１６ｃ…連結部、１６ｇ…テーパ面、１８…二次ポート、２０…弁機構、２２…弁体、２２ｃ…棒部、２２ｅ…縮径部、２２ｇ…テーパ面、２２ｈ…支持部、２４…弁座、２４ａ…貫通孔、４０…ピストン、４１…突部、５２…ピストンばね、Ｇ１…減圧室。

Claims (4)

1. ガスの入り口を有する第１ボディと、
   前記第１ボディの下流側に連結され、ガスの出口を有する第２ボディと、
   前記第１ボディに収容され、弁座と弁体とを有して前記ガスの入り口と前記ガスの出口との間の流路を開閉する弁機構と、
   前記第２ボディに収容され、前記ガスの出口に通じる減圧室を区画形成するとともに、前記減圧室内の圧力に応じて動作することによって前記弁体を動作させるピストンと、を備え、
   前記第１ボディは、前記第２ボディにおけるその外部に突設された有底円筒状の連結部の円筒状内部に連結され、
   前記弁座は、前記第１ボディおよび前記第２ボディから、それらの取り付け方向に挟持されることにより前記流路中に固定されている減圧弁装置。
2. 前記弁座を貫通する貫通孔と、前記第２ボディの前記連結部の底部を貫通する連通孔とが、前記流路の一部としてガスの流動方向へ連続して形成され、
   前記弁体には、前記連通孔および前記貫通孔の内径よりもその外径が小さく、前記連通孔および前記貫通孔に挿通されて前記ピストンに当接する棒部が一体的に設けられている請求項１に記載の減圧弁装置。
3. 前記連通孔は、下流側の端部に、前記減圧室へ向かうほど拡径しているテーパ面を有している請求項２に記載の減圧弁装置。
4. 前記ピストンは、前記弁機構側の端面に球面部位が設けられており、
   前記棒部は、前記球面部位と当接している請求項２または請求項３に記載の減圧弁装置。

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