JP6056645B2 - Pressure control valve - Google Patents

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Description

本発明は、圧力制御弁に関する。   The present invention relates to a pressure control valve.

内燃機関(以下、「エンジン」という)に供給される気体燃料、例えば、圧縮天然ガスの圧力を燃料タンク内の高圧から気体燃料用インジェクタが噴射可能な低圧に減圧する圧縮天然ガス用圧力制御弁が知られている。特許文献1には、ゴムから形成されるバルブシートを有する圧縮天然ガス用レギュレータが記載されている。   A pressure control valve for compressed natural gas that reduces the pressure of gaseous fuel, for example, compressed natural gas, supplied to an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) from a high pressure in the fuel tank to a low pressure that can be injected by the injector for the gaseous fuel. It has been known. Patent Document 1 describes a regulator for compressed natural gas having a valve seat made of rubber.

特許3594507号明細書Japanese Patent No. 3594507

しかしながら、特許文献1に記載の圧縮天然ガス用レギュレータでは、バルブシートは、バルブシートに当接しつつ弁ハウジングとねじ結合するねじ部材により所定の位置に固定される。弁ハウジングとねじ部材との間の固定軸力はバルブシートに作用するため、長期の使用によりゴムから形成されるバルブシートは塑性変形し、ねじ部材の固定軸力がなくなるおそれがある。このため、弁ハウジングに対するバルブシートの位置が安定しなくなり、気密性が低下する。   However, in the compressed natural gas regulator described in Patent Document 1, the valve seat is fixed at a predetermined position by a screw member that is screwed to the valve housing while being in contact with the valve seat. Since the fixed axial force between the valve housing and the screw member acts on the valve seat, the valve seat formed of rubber may be plastically deformed due to long-term use, and the fixed axial force of the screw member may be lost. For this reason, the position of the valve seat with respect to the valve housing becomes unstable, and the airtightness is lowered.

本発明の目的は、気密性の低下を防止する圧力制御弁を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a pressure control valve that prevents a decrease in hermeticity.

本発明は、外部からの流体が流入する第1室、及び、第1室に連通可能に形成され第1室の流体が流れる第2室を有する弁ハウジングと、弾性材から形成され第1室と第2室との間に位置し外径が第1室の内径より大きい弁座と、金属から形成され第1室側に弁座を支持しつつ第1室と第2室との間に設けられる弁座支持部材と、弁座に対して往復移動可能に設けられ弁座に当接または離間すると第1室と第2室とを遮断または連通する弁体と、を備える圧力制御弁であって、弁座支持部材の第1室側の端面と弁ハウジングの弁座支持部材側の内壁面とは当接しつつ、弁座の第1室側の端面と弁ハウジングの弁座側の内壁面との間には隙間が形成されることを特徴とする。
The present invention provides a first chamber formed of an elastic material, a valve housing having a first chamber into which fluid from the outside flows in, a second chamber formed so as to be able to communicate with the first chamber and through which the fluid in the first chamber flows. Between the first chamber and the second chamber, and a valve seat having an outer diameter larger than the inner diameter of the first chamber and a valve seat that is formed of metal and supports the valve seat on the first chamber side. A pressure control valve comprising: a valve seat support member provided; and a valve body provided so as to be reciprocally movable with respect to the valve seat and shutting off or communicating with the first chamber and the second chamber when contacting or separating from the valve seat. The end surface of the valve seat support member on the first chamber side and the inner wall surface of the valve housing on the valve seat support member side are in contact with each other while the end surface of the valve seat on the first chamber side and the inner surface of the valve housing on the valve seat side are in contact with each other. A gap is formed between the wall surfaces.

本発明の圧力制御弁では、弾性材から形成される弁座を支持する弁座支持部材は金属から形成されている。弁座支持部材は、第1室側の端面が弁ハウジングの弁座支持部材側の内壁面に当接するよう弁ハウジング内に設けられる。このとき、弁座支持部材の第1室側に支持されている弁座は、弁ハウジングの弁座側の内壁面との間に隙間を形成する。これにより、弁座支持部材が所定の位置に固定されるよう弁座支持部材と弁ハウジングとの間に作用する作用力は、弁座支持部材の第1室側の端面と弁ハウジングの弁座支持部材側の内壁面との間に作用する一方、弁座の第1室側の端面と弁ハウジングの弁座側の内壁面との間には作用しない。これにより、弾性材から形成される弁座は当該作用力により塑性変形することなく第1室と第2室との間に位置し、長期に亘って第1室と第2室との間の気密を確実に保持することができる。   In the pressure control valve of the present invention, the valve seat support member that supports the valve seat formed of an elastic material is formed of metal. The valve seat support member is provided in the valve housing such that the end surface on the first chamber side contacts the inner wall surface of the valve housing on the valve seat support member side. At this time, the valve seat supported on the first chamber side of the valve seat support member forms a gap with the inner wall surface on the valve seat side of the valve housing. As a result, the acting force acting between the valve seat support member and the valve housing so that the valve seat support member is fixed at a predetermined position causes the end face of the valve seat support member on the first chamber side and the valve seat of the valve housing. While acting between the inner wall surface on the support member side, it does not act between the end surface on the first chamber side of the valve seat and the inner wall surface on the valve seat side of the valve housing. Thereby, the valve seat formed of the elastic material is positioned between the first chamber and the second chamber without being plastically deformed by the acting force, and between the first chamber and the second chamber over a long period of time. Airtightness can be reliably maintained.

本発明の第1実施形態による圧力制御弁を用いた圧縮天然ガス供給システムの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the compressed natural gas supply system using the pressure control valve by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による圧力制御弁の断面図である。It is sectional drawing of the pressure control valve by 1st Embodiment of this invention. 図2のIII部拡大図である。It is the III section enlarged view of FIG.

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(一実施形態)
最初に、一実施形態による「圧力制御弁」を用いる圧縮天然ガス供給システムの概略構成を図1に基づいて説明する。圧縮天然ガス供給システム5は、圧縮天然ガスを燃料とするエンジンを備える車両に搭載される。圧縮天然ガス供給システム5は、ガス充填口10、燃料タンク12、「圧力制御弁」としての気体燃料用圧力制御弁1、気体燃料用インジェクタ17、ECU9等を備える。
(One embodiment)
First, a schematic configuration of a compressed natural gas supply system using a “pressure control valve” according to an embodiment will be described with reference to FIG. The compressed natural gas supply system 5 is mounted on a vehicle including an engine that uses compressed natural gas as fuel. The compressed natural gas supply system 5 includes a gas filling port 10, a fuel tank 12, a gas fuel pressure control valve 1 as a “pressure control valve”, a gas fuel injector 17, an ECU 9, and the like.

外部からガス充填口10を通して供給される高圧の気体燃料は、供給管6を通って燃料タンク12に貯留される。ガス充填口10は、逆流防止機能を有しており、ガス充填口10から供給される気体燃料が外部に逆流しないよう機能する。供給管6には、ガス充填弁11が設けられる。   High-pressure gaseous fuel supplied from the outside through the gas filling port 10 is stored in the fuel tank 12 through the supply pipe 6. The gas filling port 10 has a backflow prevention function, and functions so that the gaseous fuel supplied from the gas filling port 10 does not flow back to the outside. The supply pipe 6 is provided with a gas filling valve 11.

燃料タンク12には、燃料タンク弁13が設けられる。燃料タンク弁13は、燃料タンク12からガス充填口10への逆流防止機能、規定量以上の気体燃料が供給管7を流れるとき燃料タンク12からの気体燃料の流れを遮断する過流防止機能、及び、燃料タンク12内の圧力上昇時に燃料タンク12内の圧力を外部に開放し燃料タンク12の破裂を防ぐ加圧防止安全機能を有する。
燃料タンク弁13は、供給管7を介して気体燃料用圧力制御弁1に接続する。供給管7には、手動により供給管7の遮断が可能な元弁14、電動により供給管7の遮断が可能な主止弁15が設けられている。
The fuel tank 12 is provided with a fuel tank valve 13. The fuel tank valve 13 has a backflow prevention function from the fuel tank 12 to the gas filling port 10, an overflow prevention function that blocks the flow of the gaseous fuel from the fuel tank 12 when a specified amount or more of gaseous fuel flows through the supply pipe 7, In addition, a pressure-preventing safety function that prevents the fuel tank 12 from bursting by releasing the pressure in the fuel tank 12 to the outside when the pressure in the fuel tank 12 rises is provided.
The fuel tank valve 13 is connected to the gaseous fuel pressure control valve 1 via the supply pipe 7. The supply pipe 7 is provided with a main valve 14 that can manually shut off the supply pipe 7 and a main stop valve 15 that can electrically shut off the supply pipe 7.

気体燃料用圧力制御弁1は、供給管7を介して供給される気体燃料の圧力を気体燃料用インジェクタ17に供給可能な圧力まで減圧する。例えば、気体燃料用圧力制御弁1は、燃料タンク12内の20MPaの気体燃料を気体燃料用インジェクタ17に供給可能な圧力である0.2〜0.65MPaまで減圧する。気体燃料用圧力制御弁1は、気体燃料用インジェクタ17に供給される気体燃料の圧力を所望の圧力範囲内で事前に変更可能である。なお、気体燃料用圧力制御弁1の詳細な構造は後述する。   The gaseous fuel pressure control valve 1 reduces the pressure of the gaseous fuel supplied via the supply pipe 7 to a pressure that can be supplied to the gaseous fuel injector 17. For example, the pressure control valve 1 for gaseous fuel reduces the pressure of 0.2 MPa to 0.65 MPa, which is a pressure capable of supplying the gaseous fuel of 20 MPa in the fuel tank 12 to the injector 17 for gaseous fuel. The pressure control valve 1 for gaseous fuel can change the pressure of the gaseous fuel supplied to the injector 17 for gaseous fuel in advance within a desired pressure range. The detailed structure of the gas fuel pressure control valve 1 will be described later.

気体燃料用圧力制御弁1で減圧された気体燃料は、オイルフィルタ16によってオイルが除去され、供給管8を通って気体燃料用インジェクタ17に供給される。気体燃料用インジェクタ17は、電気的に接続するECU9の指示に応じて吸気管18内に気体燃料を噴射する。気体燃料用インジェクタ17には、図示しない温度センサおよび圧力センサが設けられる。温度センサおよび圧力センサが検出する気体燃料の温度および圧力に関する情報は、ECU9に出力される。ECU9は、気体燃料用インジェクタ17に供給される気体燃料の圧力が規定値以上となるとき、主止弁15に供給管7を遮断する信号を出力する。   The gaseous fuel decompressed by the gaseous fuel pressure control valve 1 has its oil removed by the oil filter 16 and is supplied to the gaseous fuel injector 17 through the supply pipe 8. The gaseous fuel injector 17 injects gaseous fuel into the intake pipe 18 in accordance with an instruction from the electrically connected ECU 9. The gaseous fuel injector 17 is provided with a temperature sensor and a pressure sensor (not shown). Information on the temperature and pressure of the gaseous fuel detected by the temperature sensor and the pressure sensor is output to the ECU 9. The ECU 9 outputs a signal for shutting off the supply pipe 7 to the main stop valve 15 when the pressure of the gaseous fuel supplied to the gaseous fuel injector 17 exceeds a specified value.

吸気管18内に噴射される気体燃料は、大気から導入される空気と混合され、吸気管18が接続するエンジン19の吸気ポートからシリンダ191内に導入される。エンジン19では、ピストン192の上昇による気体燃料および空気の混合気体の圧縮、及び、混合気体の爆発により回転トルクが発生する。なお、図1の矢印Fは、エンジン19に導入される空気、及び、排出される燃焼後の排気の流れを示す。
このようにして、圧縮天然ガス供給システム5は、高圧の気体燃料を気体燃料用圧力制御弁1により気体燃料用インジェクタ17に供給可能な低圧に減圧し、減圧された気体燃料を気体燃料用インジェクタ17よりエンジン19に供給する。
The gaseous fuel injected into the intake pipe 18 is mixed with air introduced from the atmosphere and introduced into the cylinder 191 from the intake port of the engine 19 to which the intake pipe 18 is connected. In the engine 19, rotational torque is generated by compression of the gaseous fuel and air mixed gas due to the rise of the piston 192 and explosion of the mixed gas. 1 indicates the flow of air introduced into the engine 19 and exhausted exhaust gas after combustion.
In this way, the compressed natural gas supply system 5 depressurizes the high-pressure gaseous fuel to a low pressure that can be supplied to the gaseous fuel injector 17 by the gaseous fuel pressure control valve 1, and the decompressed gaseous fuel is injected into the gaseous fuel injector. 17 is supplied to the engine 19.

次に、気体燃料用圧力制御弁1の詳細構造について図2、3に基づいて説明する。なお、図2、3中の実線矢印Lは、気体燃料用圧力制御弁1において気体燃料が流れる方向を示す。   Next, the detailed structure of the pressure control valve 1 for gaseous fuel is demonstrated based on FIG. 2 and 3 indicate the direction in which the gaseous fuel flows in the gaseous fuel pressure control valve 1.

気体燃料用圧力制御弁1は、第1弁ハウジング31、第2弁ハウジング32、導出通路形成部材34、弁体36、弁座38、及び、受圧部材42などから構成される。   The pressure control valve 1 for gaseous fuel includes a first valve housing 31, a second valve housing 32, a lead-out passage forming member 34, a valve body 36, a valve seat 38, a pressure receiving member 42, and the like.

第1弁ハウジング31は、筒部311、及び、フランジ部312から構成される。筒部311及びフランジ部312は、金属から一体に形成されている。第1弁ハウジング31は、特許請求の範囲に記載の「弁ハウジング」に相当する。   The first valve housing 31 includes a cylindrical portion 311 and a flange portion 312. The cylinder part 311 and the flange part 312 are integrally formed from metal. The first valve housing 31 corresponds to a “valve housing” described in the claims.

筒部311は、略筒状に形成されており、導入通路313、高圧室314、及び、収容室315を有する。
導入通路313は、筒部311の側部に気体燃料用圧力制御弁1の中心軸に対して略垂直に形成されている。導入通路313は、供給管7の内部と高圧室314とを連通する。
高圧室314は、筒部311の略中央に略円柱状に形成されている。「第1室」としての高圧室314は、燃料タンク12に対して導入通路313の下流側に位置し、導入通路313を流れる高圧の気体燃料が流入する。
収容室315は、筒部311の一方の端部に形成され、後述するシャフト支持部材371及び蓋部材372を収容する。収容室315は、高圧室314と連通している。また、収容室315は、高圧室314の径外方向に形成されている連通路316を介してフランジ部312の内部に連通する。
The cylindrical portion 311 is formed in a substantially cylindrical shape, and includes an introduction passage 313, a high pressure chamber 314, and a storage chamber 315.
The introduction passage 313 is formed substantially perpendicular to the central axis of the gaseous fuel pressure control valve 1 at the side of the cylindrical portion 311. The introduction passage 313 communicates the inside of the supply pipe 7 with the high pressure chamber 314.
The high-pressure chamber 314 is formed in a substantially cylindrical shape at the approximate center of the cylindrical portion 311. The high-pressure chamber 314 as the “first chamber” is located downstream of the introduction passage 313 with respect to the fuel tank 12, and high-pressure gaseous fuel flowing through the introduction passage 313 flows into the high-pressure chamber 314.
The accommodation chamber 315 is formed at one end of the cylindrical portion 311 and accommodates a shaft support member 371 and a lid member 372 described later. The storage chamber 315 communicates with the high pressure chamber 314. In addition, the storage chamber 315 communicates with the inside of the flange portion 312 via a communication path 316 formed in the radially outward direction of the high-pressure chamber 314.

フランジ部312は、筒部311の収容室315が形成される端部とは反側の端部に設けられる。フランジ部312は、外径が筒部311の外径より大きくなるように形成されている。フランジ部312は、中間室317、低圧室318、及び、連通路319を有する。
中間室317は、高圧室314に対して収容室315とは反対側に位置し、高圧室314と連通するよう形成されている。
低圧室318は、中間室317に対して高圧室314とは反対側に位置し、中間室317と連通するよう形成されている。「第2室」としての低圧室318の内径は、中間室317の内径より大きくなるよう形成されている。
連通路319は、低圧室318から径外方向に延びるよう形成されている。連通路319は、フランジ部312の径方向外側に設けられる導出通路形成部材34が形成する導出通路341と連通する。
The flange portion 312 is provided at an end portion of the cylindrical portion 311 opposite to the end portion where the accommodation chamber 315 is formed. The flange portion 312 is formed so that the outer diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 311. The flange portion 312 includes an intermediate chamber 317, a low pressure chamber 318, and a communication path 319.
The intermediate chamber 317 is located on the opposite side to the storage chamber 315 with respect to the high pressure chamber 314 and is formed to communicate with the high pressure chamber 314.
The low pressure chamber 318 is located on the opposite side of the intermediate chamber 317 from the high pressure chamber 314 and is formed to communicate with the intermediate chamber 317. The inner diameter of the low pressure chamber 318 as the “second chamber” is formed to be larger than the inner diameter of the intermediate chamber 317.
The communication path 319 is formed so as to extend outward from the low pressure chamber 318. The communication passage 319 communicates with the lead-out passage 341 formed by the lead-out passage forming member 34 provided on the radially outer side of the flange portion 312.

導出通路形成部材34は、供給管8を介して気体燃料用インジェクタ23に接続する。これにより、フランジ部312の低圧室318は、連通路319及び導出通路341を介して気体燃料用インジェクタ23の内部に連通する。   The outlet passage forming member 34 is connected to the gaseous fuel injector 23 through the supply pipe 8. As a result, the low pressure chamber 318 of the flange portion 312 communicates with the inside of the gaseous fuel injector 23 via the communication passage 319 and the outlet passage 341.

第2弁ハウジング32は、筒部321、及び、フランジ部322から構成される。筒部321及びフランジ部322は金属から一体に形成されている。第2弁ハウジング32は、第1弁ハウジング31のフランジ部312に接続する。第2弁ハウジング32は、特許請求の範囲に記載の「弁ハウジング」に相当する。   The second valve housing 32 includes a cylinder part 321 and a flange part 322. The cylinder part 321 and the flange part 322 are integrally formed from metal. The second valve housing 32 is connected to the flange portion 312 of the first valve housing 31. The second valve housing 32 corresponds to a “valve housing” recited in the claims.

筒部321は、略有底筒状に形成され、内部に第1スプリング44を収容する。筒部321の底壁には、筒部321の内部と外部とを連通する貫通孔323が形成されている。貫通孔323には、後述するニードル441が挿通される。また、筒部321の側壁には筒部321の内部と外部とを連通する貫通孔324が形成されている。貫通孔324は、連通路形成部材325が形成する連通路326を介して吸気管18の内部と連通する。   The cylindrical portion 321 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and houses the first spring 44 therein. A through-hole 323 that communicates the inside and the outside of the cylinder part 321 is formed in the bottom wall of the cylinder part 321. A needle 441 described later is inserted through the through hole 323. Further, a through hole 324 that communicates the inside and the outside of the cylinder portion 321 is formed on the side wall of the cylinder portion 321. The through hole 324 communicates with the inside of the intake pipe 18 via a communication path 326 formed by the communication path forming member 325.

フランジ部322は、筒部321の開口側の端部に設けられる。フランジ部322は、その外径が筒部321の外径より大きくなるよう形成されている。   The flange portion 322 is provided at the end of the cylindrical portion 321 on the opening side. The flange portion 322 is formed such that its outer diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical portion 321.

弁体36は、第1弁ハウジング31及び第2弁ハウジング32に対して往復移動可能なよう第1弁ハウジング31の内部に収容されている略棒状の金属部材である。弁体36は、第1シャフト部361、当接部362、第2シャフト部363、及び、規制部364から構成されている。第1シャフト部361、当接部362、第2シャフト部363及び規制部364は一体に形成されている。   The valve body 36 is a substantially rod-shaped metal member accommodated in the first valve housing 31 so as to be reciprocally movable with respect to the first valve housing 31 and the second valve housing 32. The valve body 36 includes a first shaft portion 361, a contact portion 362, a second shaft portion 363, and a restriction portion 364. The first shaft portion 361, the contact portion 362, the second shaft portion 363, and the restriction portion 364 are integrally formed.

第1シャフト部361は、棒状に形成され、高圧室314及び収容室315に位置する。第1シャフト部361は、収容室315に収容されるシャフト支持部材371に摺動しつつ支持されている。第1シャフト部361の一方の端部は、シャフト支持部材371より第1弁ハウジング31の外部側に突出し、シャフト支持部材371と蓋部材372との間に形成される調整室373に位置する。調整室373は、連通路316及び中間室317を介して低圧室318に連通する。第1シャフト部361とシャフト支持部材371との間、及び、シャフト支持部材371と第1弁ハウジング31との間には、調整室373と高圧室314と間の気密を保持するシール部材374、375が設けられている。   The first shaft portion 361 is formed in a rod shape and is located in the high pressure chamber 314 and the storage chamber 315. The first shaft portion 361 is supported while sliding on a shaft support member 371 housed in the housing chamber 315. One end of the first shaft portion 361 protrudes from the shaft support member 371 to the outside of the first valve housing 31 and is positioned in an adjustment chamber 373 formed between the shaft support member 371 and the lid member 372. The adjustment chamber 373 communicates with the low pressure chamber 318 via the communication path 316 and the intermediate chamber 317. Between the first shaft portion 361 and the shaft support member 371, and between the shaft support member 371 and the first valve housing 31, a seal member 374 that maintains an airtightness between the adjustment chamber 373 and the high pressure chamber 314, 375 is provided.

当接部362は、第1シャフト部361の他方の端部に接続するよう設けられる。当接部362は、弁体36の中心軸を含む平面での断面形状が略台形形状であり、最大の外径が第1シャフト部361の外径より大きくなるよう形成される。当接部362は、高圧室314側から低圧室318側に向かって外径が小さくなるテーパ面365を有する。当接部362のテーパ面365が形成される側とは反対側の端面には、第2スプリング366の一端が係止される。第2スプリング366の他端は、高圧室314を形成する第1弁ハウジング31の内壁に当接している。第2スプリング366は、弁体36を弁座38に当接する方向に付勢する。   The contact portion 362 is provided so as to be connected to the other end portion of the first shaft portion 361. The contact portion 362 has a substantially trapezoidal cross-sectional shape in a plane including the central axis of the valve body 36, and is formed so that the maximum outer diameter is larger than the outer diameter of the first shaft portion 361. The contact portion 362 has a tapered surface 365 whose outer diameter decreases from the high pressure chamber 314 side toward the low pressure chamber 318 side. One end of the second spring 366 is locked to the end surface of the contact portion 362 opposite to the side where the tapered surface 365 is formed. The other end of the second spring 366 is in contact with the inner wall of the first valve housing 31 that forms the high-pressure chamber 314. The second spring 366 urges the valve body 36 in a direction in which the valve body 36 comes into contact with the valve seat 38.

第2シャフト部363は、棒状に形成され、一方の端部を当接部362の外径が小さい側の端部に接続するよう設けられる。第2シャフト部363は、主に中間室317及び低圧室318に位置する。   The second shaft portion 363 is formed in a rod shape, and is provided so as to connect one end portion to the end portion on the side where the outer diameter of the contact portion 362 is small. The second shaft portion 363 is mainly located in the intermediate chamber 317 and the low pressure chamber 318.

規制部364は、第2シャフト部363より外径が大きい円柱状に形成されている。規制部364は、受圧部材42に係合している。規制部364は、規制部364の第1弁ハウジング31の中心軸に垂直な方向の断面積が調整室373に突出する第1シャフト部361の端部の断面積と同じ大きさになるよう形成される。これにより、弁体36に作用する低圧室318及び調整室373の気体燃料の圧力がキャンセルされる。   The restricting portion 364 is formed in a columnar shape having an outer diameter larger than that of the second shaft portion 363. The restricting portion 364 is engaged with the pressure receiving member 42. The restricting portion 364 is formed such that the cross-sectional area of the restricting portion 364 in the direction perpendicular to the central axis of the first valve housing 31 is the same as the cross-sectional area of the end portion of the first shaft portion 361 protruding into the adjustment chamber 373. Is done. Thereby, the pressure of the gaseous fuel in the low pressure chamber 318 and the adjustment chamber 373 acting on the valve body 36 is canceled.

弁座38は、弾性材から略円環状に形成されている。弁座38は、略中央に弁体36の第2シャフト部363が挿通される貫通孔383を有する。弁座38は、弁座支持部材39に支持されている。貫通孔383の高圧室314側の開口を形成する縁部には、当接部362のテーパ面365と当接または離間する弁座面381が形成されている。弁座38は、図3に示すように、その外径R1が高圧室314の内径R2より大きくなるように形成されている。   The valve seat 38 is formed in an approximately annular shape from an elastic material. The valve seat 38 has a through-hole 383 through which the second shaft portion 363 of the valve body 36 is inserted substantially at the center. The valve seat 38 is supported by a valve seat support member 39. A valve seat surface 381 that contacts or separates from the tapered surface 365 of the contact portion 362 is formed at the edge portion that forms the opening of the through hole 383 on the high pressure chamber 314 side. As shown in FIG. 3, the valve seat 38 is formed such that its outer diameter R <b> 1 is larger than the inner diameter R <b> 2 of the high-pressure chamber 314.

弁座支持部材39は、金属から略円環状に形成されている。弁座支持部材39は、弁座38を支持しつつ第1弁ハウジング31の中間室317に収容される。弁座支持部材39は、略中央に貫通孔391、及び、貫通孔391と連通する弁座収容室392を有する。貫通孔391は、弁座収容室392に弁座38が収容されるとき、弁座38の貫通孔383に連通する。弁座収容室392は、高圧室314側の端部に凹状に形成され、その内径は高圧室314の内径R2より大きくなるように形成されている。弁座収容室392には、外径R1を有する弁座38が圧入固定される。これにより、弁座収容室392の弁座38は、弁座収容室392の内壁により径方向の移動が規制される。   The valve seat support member 39 is formed in a substantially annular shape from metal. The valve seat support member 39 is accommodated in the intermediate chamber 317 of the first valve housing 31 while supporting the valve seat 38. The valve seat support member 39 has a through hole 391 and a valve seat housing chamber 392 communicating with the through hole 391 at substantially the center. The through hole 391 communicates with the through hole 383 of the valve seat 38 when the valve seat 38 is accommodated in the valve seat accommodating chamber 392. The valve seat accommodating chamber 392 is formed in a concave shape at the end portion on the high pressure chamber 314 side, and has an inner diameter larger than the inner diameter R2 of the high pressure chamber 314. A valve seat 38 having an outer diameter R1 is press-fitted and fixed in the valve seat accommodating chamber 392. Thereby, the movement of the valve seat 38 of the valve seat housing chamber 392 in the radial direction is restricted by the inner wall of the valve seat housing chamber 392.

中間室317に収容されている弁座支持部材39の高圧室314側の端面393は、第1弁ハウジング31の内壁面310に当接している。弁座支持部材39の端面393と第1弁ハウジング31の内壁面310との間にはシール部材394が設けられる。
また、弁座支持部材39の端面393と第1弁ハウジング31の内壁面310とが当接しているとき、弁座38の高圧室314側の端面382と第1弁ハウジング31の内壁面310との間には隙間が形成される。当該隙間は、極力小さくなるように弁座38は設けられる。弁座38と弁座支持部材39との間にはシール部材384が設けられる。端面393は、特許請求の範囲に記載の「弁座支持部材の第1室側の端面」に相当する。端面382は、特許請求の範囲に記載の「弁座の第1室側の端面」に相当する。内壁面310は、特許請求の範囲に記載の「弁ハウジングの弁座支持部材側の内壁面」及び「弁ハウジングの弁座側の内壁面」に相当する。
An end surface 393 on the high-pressure chamber 314 side of the valve seat support member 39 accommodated in the intermediate chamber 317 is in contact with the inner wall surface 310 of the first valve housing 31. A seal member 394 is provided between the end surface 393 of the valve seat support member 39 and the inner wall surface 310 of the first valve housing 31.
When the end surface 393 of the valve seat support member 39 and the inner wall surface 310 of the first valve housing 31 are in contact, the end surface 382 of the valve seat 38 on the high pressure chamber 314 side and the inner wall surface 310 of the first valve housing 31 are A gap is formed between them. The valve seat 38 is provided so that the gap is as small as possible. A seal member 384 is provided between the valve seat 38 and the valve seat support member 39. The end surface 393 corresponds to the “end surface on the first chamber side of the valve seat support member” recited in the claims. The end surface 382 corresponds to “the end surface of the valve seat on the first chamber side” recited in the claims. The inner wall surface 310 corresponds to “an inner wall surface of the valve housing on the valve seat support member side” and “an inner wall surface of the valve housing on the valve seat side” recited in the claims.

リテーナ395は、中間室317において弁座支持部材39の低圧室318側に設けられる。リテーナ395は、中間室317を形成する第1弁ハウジング31の内壁に形成されるねじ溝にねじ結合する。これにより、リテーナ395と第1弁ハウジング31との間には、弁座支持部材39の端面393が第1弁ハウジング31の内壁面310に当接するよう保持する軸力が発生している。リテーナ395は、特許請求の範囲に記載の「規制部材」に相当する。   The retainer 395 is provided in the intermediate chamber 317 on the low pressure chamber 318 side of the valve seat support member 39. The retainer 395 is screwed into a thread groove formed on the inner wall of the first valve housing 31 that forms the intermediate chamber 317. As a result, an axial force is generated between the retainer 395 and the first valve housing 31 so that the end surface 393 of the valve seat support member 39 is in contact with the inner wall surface 310 of the first valve housing 31. The retainer 395 corresponds to a “regulating member” described in the claims.

リテーナ395は、貫通孔396、及び、連通路397を有する。貫通孔396は、リテーナ395の略中央に形成され、弁座38の貫通孔383及び弁座支持部材39の貫通孔391と連通し、高圧室314と低圧室318とを連通可能である。貫通孔396の径外方向に形成される連通路397は、中間室317及び連通路316を介して調整室373と低圧室318とを連通する。   The retainer 395 has a through hole 396 and a communication path 397. The through hole 396 is formed substantially at the center of the retainer 395, communicates with the through hole 383 of the valve seat 38 and the through hole 391 of the valve seat support member 39, and allows the high pressure chamber 314 and the low pressure chamber 318 to communicate with each other. A communication passage 397 formed in the radially outward direction of the through hole 396 communicates the adjustment chamber 373 and the low pressure chamber 318 via the intermediate chamber 317 and the communication passage 316.

受圧部材42は、第1弁ハウジング31と第2弁ハウジング32との間に設けられている。受圧部材42は、ダイアフラム421、第1連結部材422、第2連結部材423、及び、スプリングホルダ424などから構成される。受圧部材42は、第1ハウジング31のフランジ部312の低圧室318と第2ハウジング32の内部とを区画し、低圧室318と第1スプリング44が収容される第2弁ハウジング32内との圧力のバランスにより第1弁ハウジング31側、または、第2弁ハウジング32側に向かって変位する。   The pressure receiving member 42 is provided between the first valve housing 31 and the second valve housing 32. The pressure receiving member 42 includes a diaphragm 421, a first connecting member 422, a second connecting member 423, a spring holder 424, and the like. The pressure receiving member 42 divides the low pressure chamber 318 of the flange portion 312 of the first housing 31 and the inside of the second housing 32, and the pressure between the low pressure chamber 318 and the second valve housing 32 in which the first spring 44 is accommodated. Is displaced toward the first valve housing 31 side or the second valve housing 32 side.

ダイアフラム421は、環状の薄膜であって、径方向外側の端部を第1弁ハウジング31のフランジ部312の端部と第2弁ハウジング32のフランジ部322の端部との間に挟まれることで支持される。ダイアフラム421の径方向内側の端部には、第1連結部材422、第2連結部材423、及び、スプリングホルダ424が接続する。   The diaphragm 421 is an annular thin film, and its radially outer end is sandwiched between the end of the flange portion 312 of the first valve housing 31 and the end of the flange portion 322 of the second valve housing 32. Supported by A first connecting member 422, a second connecting member 423, and a spring holder 424 are connected to the radially inner end of the diaphragm 421.

第1連結部材422は、ダイアフラム421に対して低圧室318側に設けられる金属部材である。第1連結部材422の第1弁ハウジング31側の端部には、弁体36の規制部364が係合されている。第1連結部材422の第2弁ハウジング32側の端部には、第2連結部材423が接続する凸部425が設けられている。第1連結部材422及び第2連結部材423は、ダイアフラム421の径方向内側の端部を挟み込みつつダイアフラム421と一体となって変位する。   The first connecting member 422 is a metal member provided on the low pressure chamber 318 side with respect to the diaphragm 421. A regulating portion 364 of the valve body 36 is engaged with an end portion of the first connecting member 422 on the first valve housing 31 side. A convex portion 425 to which the second coupling member 423 is connected is provided at the end of the first coupling member 422 on the second valve housing 32 side. The first connecting member 422 and the second connecting member 423 are displaced together with the diaphragm 421 while sandwiching the radially inner end of the diaphragm 421.

スプリングホルダ424は、ダイアフラム421とともに第1連結部材422及び第2連結部材423に支持されている皿状の金属部材である。スプリングホルダ424は、第1スプリング44の一端を係止する。   The spring holder 424 is a dish-shaped metal member supported by the first connecting member 422 and the second connecting member 423 together with the diaphragm 421. The spring holder 424 locks one end of the first spring 44.

第1スプリング44は、スプリングホルダ424に係止される側とは反対側の他端が第2弁ハウジング32に収容されているスプリングホルダ442に当接している。第1スプリング44は、受圧部材42を介して弁体36を弁座38から離間する方向に付勢する。第1スプリング44の付勢力は、第2スプリング366の付勢力より大きく設定されている。これにより、高圧室314及び低圧室318に気体燃料が満たされていないとき、弁体36は弁座38から離間する。   The other end of the first spring 44 opposite to the side locked by the spring holder 424 is in contact with the spring holder 442 accommodated in the second valve housing 32. The first spring 44 biases the valve body 36 in a direction away from the valve seat 38 via the pressure receiving member 42. The biasing force of the first spring 44 is set larger than the biasing force of the second spring 366. As a result, when the high pressure chamber 314 and the low pressure chamber 318 are not filled with gaseous fuel, the valve element 36 is separated from the valve seat 38.

ニードル441は、第2弁ハウジング32の貫通孔323に挿通され、第2弁ハウジング32とねじ結合している。ニードル441は、スプリングホルダ442の略中央に当接し、第2弁ハウジング32に対するスプリングホルダ442の位置を調整する。これにより、ニードル441は第1スプリング44の付勢力を調整可能である。具体的には、ニードル441を第2弁ハウジング32に対してねじ込むと、第1スプリング44の付勢力は相対的に大きくなる。   The needle 441 is inserted through the through hole 323 of the second valve housing 32 and is screw-coupled to the second valve housing 32. The needle 441 contacts substantially the center of the spring holder 442 and adjusts the position of the spring holder 442 relative to the second valve housing 32. Thereby, the needle 441 can adjust the urging force of the first spring 44. Specifically, when the needle 441 is screwed into the second valve housing 32, the urging force of the first spring 44 becomes relatively large.

次に、気体燃料用圧力制御弁1の作用について図2、3に基づいて説明する。   Next, the operation of the gaseous fuel pressure control valve 1 will be described with reference to FIGS.

エンジン19が停止しているとき、気体燃料用インジェクタ17は供給管8内の気体燃料を消費しないため、供給管8に接続する気体燃料用圧力制御弁1の低圧室318の気体燃料の圧力は比較的高い。このとき、受圧部材42には低圧室318の燃料の圧力が作用するため、第2弁ハウジング32の方向に変位する。受圧部材42に連結する弁体36は、第1スプリング44の付勢力に抗して図2の下方向に移動し、当接部362のテーパ面365と弁座38の弁座面381とが当接する。これにより、高圧室314と低圧室318とは遮断される。   Since the gaseous fuel injector 17 does not consume gaseous fuel in the supply pipe 8 when the engine 19 is stopped, the pressure of the gaseous fuel in the low pressure chamber 318 of the gaseous fuel pressure control valve 1 connected to the supply pipe 8 is Relatively high. At this time, the pressure of the fuel in the low pressure chamber 318 acts on the pressure receiving member 42, so that the pressure receiving member 42 is displaced toward the second valve housing 32. The valve body 36 connected to the pressure receiving member 42 moves downward in FIG. 2 against the urging force of the first spring 44, and the tapered surface 365 of the contact portion 362 and the valve seat surface 381 of the valve seat 38 are moved. Abut. As a result, the high pressure chamber 314 and the low pressure chamber 318 are blocked.

エンジン19が駆動し気体燃料用インジェクタ17が吸気管18内に気体燃料を噴射すると、低圧室318の圧力は小さくなる。受圧部材42は、低圧室318の圧力が所定の値より小さくなると、第1弁ハウジング31の方向に変位する。受圧部材42に連結する弁体36は、図2の上方向に移動し、当接部362のテーパ面365と弁座38の弁座面381とが離間する。これにより、高圧室314の気体燃料が貫通孔383、391、396を通って低圧室318に流入する。このとき、弁体36のテーパ面365と弁座38の弁座面381との間の開口面積の大きさにより気体燃料用インジェクタ17に供給される気体燃料の圧力が決定される。   When the engine 19 is driven and the gaseous fuel injector 17 injects gaseous fuel into the intake pipe 18, the pressure in the low pressure chamber 318 decreases. The pressure receiving member 42 is displaced in the direction of the first valve housing 31 when the pressure in the low pressure chamber 318 becomes smaller than a predetermined value. The valve body 36 connected to the pressure receiving member 42 moves upward in FIG. 2, and the tapered surface 365 of the contact portion 362 and the valve seat surface 381 of the valve seat 38 are separated from each other. As a result, the gaseous fuel in the high pressure chamber 314 flows into the low pressure chamber 318 through the through holes 383, 391, and 396. At this time, the pressure of the gaseous fuel supplied to the gaseous fuel injector 17 is determined by the size of the opening area between the tapered surface 365 of the valve body 36 and the valve seat surface 381 of the valve seat 38.

一実施形態による気体燃料用圧力制御弁1では、弁座支持部材39の端面393が第1弁ハウジング31の内壁面310に当接している一方、弁座38の端面382と内壁面310との間に隙間が形成されている。弁座支持部材39にリテーナ395のねじ結合における軸力が作用すると、当該軸力は弁座支持部材39の端面393と内壁面310との間に作用する。弁座支持部材39は、金属材料から形成されているため、リテーナ395の軸力が作用しても容易に塑性変形することがないため、リテーナ395の軸力は維持される。すなわち、弁座支持部材39は所定の位置に保持される。また、弁座38の端面382と内壁面310との間には隙間が形成されているため、当該軸力が弾性材から形成されている弁座38に作用することはない。これにより、当該軸力により弁座38が塑性変形しないため、弁座38が所望の位置に設けられ、高圧室314と低圧室318との間の気密を長期に亘り確実に保持することができる。   In the pressure control valve 1 for gaseous fuel according to one embodiment, the end surface 393 of the valve seat support member 39 is in contact with the inner wall surface 310 of the first valve housing 31, while the end surface 382 of the valve seat 38 and the inner wall surface 310 are in contact with each other. A gap is formed between them. When an axial force in the screw connection of the retainer 395 acts on the valve seat support member 39, the axial force acts between the end surface 393 of the valve seat support member 39 and the inner wall surface 310. Since the valve seat support member 39 is formed of a metal material, even if the axial force of the retainer 395 is applied, the valve seat support member 39 is not easily plastically deformed, so that the axial force of the retainer 395 is maintained. That is, the valve seat support member 39 is held at a predetermined position. Further, since a gap is formed between the end surface 382 of the valve seat 38 and the inner wall surface 310, the axial force does not act on the valve seat 38 formed of an elastic material. Thereby, since the valve seat 38 is not plastically deformed by the axial force, the valve seat 38 is provided at a desired position, and the airtightness between the high pressure chamber 314 and the low pressure chamber 318 can be reliably maintained for a long time. .

また、弁座38の外径R1及び弁座38が圧入固定される弁座収容室392の内径は、高圧室314の内径R2より大きくなるように形成されている。これにより、弁座収容室392に圧入固定される弁座38の径方向の保持力がなくなる場合でも、弁座38が弁座支持部材39の弁座収容室392より脱落することを防止することができる。   Further, the outer diameter R1 of the valve seat 38 and the inner diameter of the valve seat housing chamber 392 in which the valve seat 38 is press-fitted and fixed are formed to be larger than the inner diameter R2 of the high-pressure chamber 314. This prevents the valve seat 38 from dropping from the valve seat housing chamber 392 of the valve seat support member 39 even when the holding force in the radial direction of the valve seat 38 that is press-fitted into the valve seat housing chamber 392 is lost. Can do.

また、弁座38は、弁座38の端面382と第1弁ハウジング31の内壁面310との間の隙間をできる限り小さくなるよう設けられている。これにより、弁座38のシール性が低下することを防止することができる。   Further, the valve seat 38 is provided so as to make the gap between the end surface 382 of the valve seat 38 and the inner wall surface 310 of the first valve housing 31 as small as possible. Thereby, it can prevent that the sealing performance of the valve seat 38 falls.

(他の実施形態)
(ア)上述の実施形態では、本発明の「圧力制御弁」は高圧の気体燃料を気体燃料用インジェクタに供給可能な低圧に減圧し気体燃料用インジェクタに供給する圧縮天然ガス供給システムに用いられるとした。しかしながら、本発明の「圧力制御弁」が用いられるシステムはこれに限定されない。流体の圧力を制御する機能を具えるシステムに用いられればよい。
(Other embodiments)
(A) In the above-described embodiment, the “pressure control valve” of the present invention is used in a compressed natural gas supply system that depressurizes the high-pressure gaseous fuel to a low pressure that can be supplied to the gaseous fuel injector and supplies it to the gaseous fuel injector. It was. However, the system in which the “pressure control valve” of the present invention is used is not limited to this. What is necessary is just to be used for the system provided with the function which controls the pressure of the fluid.

(イ)上述の実施形態では、弁座の外径及び弁座収容室の内径は、高圧室の内径より大きくなるように形成されているとした。しかしながら、弁座の外径及び弁座収容室の内径はこれに限定されない。高圧室の内径より小さくてもよい。   (A) In the above-described embodiment, the outer diameter of the valve seat and the inner diameter of the valve seat housing chamber are formed to be larger than the inner diameter of the high-pressure chamber. However, the outer diameter of the valve seat and the inner diameter of the valve seat housing chamber are not limited to this. It may be smaller than the inner diameter of the high pressure chamber.

(ウ)上述の実施形態では、リテーナは、弁座支持部材の端面が第1弁ハウジングの内壁面に当接するよう保持するとした。しかしながら、弁座支持部材を第1弁ハウジングの内壁面に当接するよう保持する方法はこれに限定されない。弁座支持部材にねじ溝が形成され、第1弁ハウジングに形成されているねじ溝とねじ結合することにより、弁座支持部材が第1弁ハウジングの内壁面に当接してもよい。すなわち、リテーナはなくてもよい。   (C) In the above-described embodiment, the retainer holds the end surface of the valve seat support member so as to contact the inner wall surface of the first valve housing. However, the method of holding the valve seat support member so as to contact the inner wall surface of the first valve housing is not limited to this. A screw groove may be formed in the valve seat support member, and the valve seat support member may abut against the inner wall surface of the first valve housing by screwing with a screw groove formed in the first valve housing. That is, there is no need for a retainer.

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。   As mentioned above, this invention is not limited to such embodiment, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary.

1 ・・・気体燃料用圧力制御弁(圧力制御弁)、
31 ・・・第1弁ハウジング(弁ハウジング)、
310 ・・・内壁面(弁ハウジングの弁座支持部材側の内壁面、弁ハウジングの弁座側の内壁面)、
314 ・・・高圧室(第1室)、
318 ・・・低圧室(第2室)、
32 ・・・第2弁ハウジング(弁ハウジング)、
36 ・・・弁体、
38 ・・・弁座、
382 ・・・端面(弁座の第1室側の端面)、
39 ・・・弁座支持部材、
393 ・・・端面(弁座支持部材の第1室側の端面)。
1 ... Pressure control valve for gas fuel (pressure control valve),
31 ... 1st valve housing (valve housing),
310 ・ ・ ・ Inner wall surface (inner wall surface on the valve seat support member side of the valve housing, inner wall surface on the valve seat side of the valve housing),
314 ・ ・ ・ High pressure chamber (first chamber),
318 ... low pressure chamber (second chamber),
32 ・ ・ ・ Second valve housing (valve housing),
36 ・ ・ ・ Valve,
38 ... valve seat,
382 ... End face (end face of the valve seat on the first chamber side),
39 ... Valve seat support member,
393... End face (end face on the first chamber side of the valve seat support member).

Claims (2)

外部からの流体が流入する第1室(314)、及び、前記第1室に連通可能に形成され前記第1室の流体が流れる第2室(318)を有する弁ハウジング(31、32)と、
弾性材から形成され、前記第1室と前記第2室との間に位置し、外径(R1)が前記第1室の内径(R2)より大きい弁座(38)と、
金属から形成され、前記第1室側に前記弁座を支持しつつ前記第1室と前記第2室との間に設けられる弁座支持部材(39)と、
前記弁座に対して往復移動可能に設けられ、前記弁座に当接または離間すると前記第1室と前記第2室とを遮断または連通する弁体(36)と、
を備え、
前記弁座支持部材の前記第1室側の端面(393)と前記弁ハウジングの前記弁座支持部材側の内壁面(310)とは当接しつつ、前記弁座の前記第1室側の端面(382)と前記弁ハウジングの前記弁座側の内壁面(310)との間には隙間が形成されることを特徴とする圧力制御弁。
A valve housing (31, 32) having a first chamber (314) into which fluid from the outside flows, and a second chamber (318) formed to be able to communicate with the first chamber and through which the fluid in the first chamber flows. ,
A valve seat (38) formed of an elastic material, located between the first chamber and the second chamber, and having an outer diameter (R1) larger than an inner diameter (R2) of the first chamber ;
A valve seat support member (39) formed of metal and provided between the first chamber and the second chamber while supporting the valve seat on the first chamber side;
A valve body (36) provided so as to be capable of reciprocating with respect to the valve seat, and shutting off or communicating with the first chamber and the second chamber when contacting or separating from the valve seat;
With
The end surface of the valve seat support member on the first chamber side and the inner wall surface (310) of the valve housing on the valve seat support member side are in contact with each other, while the end surface of the valve seat on the first chamber side is in contact. A pressure control valve characterized in that a gap is formed between (382) and the inner wall surface (310) on the valve seat side of the valve housing.
前記弁ハウジングに対する前記弁座支持部材の相対位置を規制する規制部材(395)を備えることを特徴とする請求項1に記載の圧力制御弁。 The pressure control valve according to claim 1, further comprising a regulating member (395) for regulating a relative position of the valve seat support member with respect to the valve housing.
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