JP6220541B2 - 燃料供給システムのタンクバルブのための電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、ガス燃料を貯蔵タンクに供給すること、および、この貯蔵タンクからガス燃料を消費者に供給することを目的とする、燃料供給システムのタンクバルブのための電磁弁に関する。本発明は、さらに、このようなタンクバルブ、およびこのような電磁弁を有する燃料供給システムに関する。

天然ガス、メタン、バイオガスおよび水素のような代替ガスエネルギー源は、ＣＯ₂を減らせる可能性と、供給を確保できるとの理由から、現在、輸送産業での重要性が増している。これらのエネルギー源は、必要な移動範囲を実現するために、通常、最大７００バール（７×１０⁷パスカル）の呼び圧力で圧縮された形態で圧力シリンダーに貯蔵され、約１０バール（１×１０⁶パスカル）の使用圧力で消費者に供給される。

電磁弁は、タンク充填時および車の運転時にガス流を調整するものであり、タンクバルブに必須の構成要素である。電磁弁は、さらに安全要素が入っているが、これらは、例えば、貯蔵タンクが許容できないほどの高圧となることまたは発火することを防ぐための圧力軽減用安全装置および／または熱保護部、外部の構成要素が故障した後にガス流の量が許容できないほど大きくなることを防ぐためのフローリミッタ、ガス流を止めるための例えば手動遮断弁のようなスイッチ要素、手動で貯蔵タンクを空にするためのサービス弁、スイッチ要素が汚染されるのを防ぐための例えばフィルター要素のような補助的要素、圧力を維持するための逆止弁、タンク内のガス温度を測定するための温度センサー等である。これにより、電磁弁は、外部から加えられた力に対する高い安全性要求を満す。

電磁弁のさまざまな異なる実施形態が当業者に公知であり、その機能および配置の仕方でタンクバルブの形状およびサイズが決まる。

可動鉄心が単体であるパイロット作動式電磁弁が米国特許第５１８８０１７号より公知である。これは外付け用であり、その利点は、電磁弁の構造が簡単であること、および、タンクバルブのボア孔のパターンが簡単であることである。欠点は、磁気コイルのサイズに起因した組み立て時の電磁弁およびタンクバルブのサイズ、可動鉄心が単体であることに起因した電磁弁のエネルギー消費量、外部から力が加えられることや標準的でない操作が行われることに対する保護がないこと、組み立てたときのタンクバルブの高さが大きいためにタンクの貯蔵容量が少ないことである。

内部設置用で可動鉄心が単体であるパイロット作動式電磁弁を有するタンクバルブがＤＥ６０１０２２４１より公知である。このタンクバルブの利点は、外部から力が加えられることや標準的でない操作が行われることに対する保護があること、また、タンクバルブのボア孔のパターンが簡単であることである。このタンクバルブの欠点は、電磁弁の構成要素が多いために構造が複雑であることと、可動鉄心が単体であることに起因した電磁弁のエネルギー消費量である。

内部設置用であり、可動ポールを有するパイロット作動式電磁弁がＤＥ１０３６１７８１より公知である。この電磁弁の利点は、外部から力が加えられることに対する保護があること、および、カウンターポールが可動であることに起因した電磁弁のエネルギー消費量である。この電磁弁の欠点は、構成部品が多いために電磁弁の構造が複雑であること、長手方向に設置するために外部からアクセスして閉じなければならないクロスボアがあるためにタンクバルブの構造が複雑で、組み立てたときのサイズが大きくなること、標準的でない操作が行われることに対する保護がないことである。

米国特許第５１８８０１７号 ＤＥ６０１０２２４１ ＤＥ１０３６１７８１

本発明が取り組む問題は、先行技術の欠点を防止すること、並びに、小型かつ簡単な構造の電磁弁および／またはタンクバルブで、とりわけ以下の特徴の一部または全てを有するものを作ることである。

−選ばれた機能原理により、電磁弁の構造的な形態が小型であり、かつ、エネルギー消費量が少ない。

−構成部品の数が少ないために電磁弁の構造が簡単である。

−電磁弁を貯蔵タンク内部に配置することにより、外部から力が加えられること、および、標準的でない操作が行われることから保護される。

−電磁弁を貯蔵タンク内部に配置したことにより、タンクバルブの構造が小型になり、ボア孔パターンが簡単である。

本発明の技術的な問題は、独立請求項の主題で対処する。本発明の他の実施形態は従属請求項で分かる。

本発明によるガス燃料自動車の燃料供給システムの貯蔵タンクのための電磁弁は、内側案内部がある磁気コイルと、内側案内部の中を軸方向に移動できる磁性可動鉄心とを有する。磁性可動鉄心は、可動鉄心と、可動鉄心と燃料注入口との間に配置されたシール要素と、シール要素に当接するカウンターポールとからなる。

磁気コイルは、取り付けのための構成要素と、内側案内部と、外側案内部と、閉鎖板とを含んでいることが好ましい。電磁弁は、弾性要素をさらに含んでいることが好ましく、この弾性要素は、磁気コイルが励起されていないと、可動鉄心をシール要素に押し付け、かつ、シール要素をシール面に押し付けることが好ましい。

換言すれば、問題には、例えば、可動カウンターポールがあり、ハウジングがないパイロット作動式電磁弁で対処する。パイロット作動式電磁弁の可動である磁性可動鉄心は、シール要素、可動鉄心、カウンターポールのみからなり、これらは、磁気コイルの内側案内部の中を案内される。カウンターポールはシール要素に当接し、可動鉄心とともに第１の動作空隙を形成する。第１の動作空隙は、シール要素によって少なくとも部分的に囲まれていることが好ましい。第１の動作空隙を形成するのは、可動鉄心を持ち上げてパイロットシール面から離すことによってパイロット孔を開くためである。また、カウンターポールは、内側案内部とともに第２の動作空隙を軸方向に形成する。これは、シール要素を主シール面から持ち上げることによって注入口を開くためである。

動くカウンターポールを用いて設計をした結果、パイロット孔を開くためのパイロット制御による持ち上げ運動が主孔を開くための主持ち上げ運動から独立したものとなり、この結果、第１の作動空隙が小さいとパイロット孔を開けるのに必要な電流が少なくなり、第２の動作空隙が大きいと大きな流動断面が得られ、絞り弁抵抗も最小となる。磁性可動鉄心を磁気コイルの内側案内部で直接案内する結果、特に磁気コイルの内側案内部は磁場を磁性可動鉄心へ伝える、および／または、磁性可動鉄心から離すように伝えることから、電磁弁のエネルギー消費量はさらに減少する。電磁弁を貯蔵タンクの高圧チャンバー内に設置する結果、圧力を保持するハウジングに対する必要性がない。これにより磁場の伝搬が促進されるが、それでいて外部から力が加えられることや標準的でない操作が行われることからも保護される。磁性鉄心が３つの部分（可動鉄心、シール要素、カウンターポール）からなる簡単な構造であること、また、耐圧性ハウジングがないことの結果として、電磁弁の重量およびコストが下がる。

磁気コイルおよび磁性可動鉄心は、磁気コイルを作動させると、可動鉄心がカウンターポールの方へスライドすることによって、かつ、可動鉄心がシール要素から離れることによって、最初に燃料用のパイロット開口部が開き、次に、磁性可動鉄心が磁気コイルの閉鎖板の方へスライドすることによって、かつ、シール要素が燃料注入口から離れることによって、燃料用の主開口部が開くような方法で配置されていることが好ましい。

第１の動作空隙は第２の動作空隙よりも小さいことが好ましく、第１の動作空隙は、例えば、第２の動作空隙の長さの５０から０．５％であり、好ましくは２５から０．０１％である。パイロット開口部は主開口部よりも流動断面が小さいことが好ましく、上記断面は、主開口部の流動断面の２５から０．０５％であることが好ましく、１５から１％であることが好ましい。

本発明は、さらに、このような電磁弁を有するタンクバルブおよび燃料供給システムに関する。本発明は、さらに、このような燃料供給システムのための流量絞りで、フィルター要素が組み込まれた弁体から構成されるものに関する。

本発明のいくつかの例示的な実施形態を図面を参照しながら以下により詳細に説明する。

ガス燃料自動車の燃料供給システムの模式図である。 第１の実施形態による電磁弁で、閉じた位置にあるものを示す図である。 第１の実施形態による電磁弁で、パイロット孔が開いているものを示す図である。 第１の実施形態による電磁弁で、注入口が開いているものを示す図である。 第２の実施形態による電磁弁で、閉じた位置にあるものを示す図である。 電磁弁のための異なる磁性可動鉄心を示す図である。 電磁弁のための異なる磁性可動鉄心を示す図である。 電磁弁のための異なる磁性可動鉄心を示す図である。 第１の実施形態によるタンクバルブを示す図である。 第１の実施形態によるタンクバルブを示す図である。 第１の実施形態によるタンクバルブを示す図である。 第２の実施形態によるタンクバルブを示す図である。 第３の実施形態によるタンクバルブを示す図である。 複数部分からなる耐圧性ハウジングを備えた電磁弁を示す図である。

図１に示すように、燃料供給システム１００、特にガス燃料で駆動される自動車のものは、天然ガス、メタン、バイオガス、水素等のようなガス燃料を消費者１０１に供給するために、１つまたは複数の貯蔵タンク１０２を有する。貯蔵タンク１０２は、タンクバルブ１０３と、電磁弁２００とを備えていて、タンク充填工程時に、充填側に配置されていて、組み込まれた逆止弁およびフィルターを有する充填用連結部１０４と、充填用連結部１０４に接続されているガス供給管１０５とを介して燃料ガスが供給される。ガス供給管１０５は、消費者１０１に燃料ガスをレギュレータ装置１０６を介して供給する。レギュレータ装置１０６は、少なくとも１つの圧力レギュレータからなり、この圧力レギュレータが貯蔵ガスの圧力を貯蔵圧から作動圧まで下げる。

図２に示すように、電磁弁２００は、好ましい一実施形態において、複数部分からなる磁性可動鉄心２０１と、複数部分からなる磁気コイル２０２と、好ましくは、弾性要素２０３としてのバネとを有する。弾性要素２０３は、貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａに対して注入口２０８ｃを閉じる、および／または、解放するためのものである。磁性可動鉄心２０１は、適当なシール材からなるシール要素２０４を有する。シール要素２０４は、弁締結部２０８のシール面２０８ｄに当ててシールをするための主シール面２０４ａを有し、可動鉄心２０５の関連するパイロットシール面２０５ａに当ててシールをするためのパイロットシール面２０４ｂを有する。また、パイロットシール面２０４ｂと主シール面２０４ａとの間にボア孔２０４ｃを有する。また、シール要素２０４は、カウンターポール２０６をシール要素２０４で支持するための支持部２０４ｄを有する。磁性可動鉄心２０１は、磁化可能な可動鉄心２０５を有し、この磁化可能な可動鉄心２０５は、関連するパイロットシール面２０４ｂに当ててシールをするためのパイロットシール面２０５ａと、支持部２０４ｄを収容するための溝部２０５ｂとを備えている。磁性可動鉄心２０１は、磁化可能で動くカウンターポール２０６を有する。このカウンターポール２０６は支持部２０４ｄに当接するものであり、また、弾性要素２０３を収容するための内部ボア孔２０６ａを有する。弾性要素２０３は、流れがなく、かつ、磁気コイル２０２が励起されていないと、可動鉄心２０５をシール要素２０４に、そして、シール要素２０４をシール面２０８ｄに押し付け、注入口２０８ｃと、貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａとの間の流路を閉じる。磁気システムの第１の動作空隙２０５ｃが可動鉄心２０５とカウンターポール２０６との間にあり、磁気システムの第２の動作空隙２０６ｂがカウンターポール２０６と閉鎖板２１０との間にある。磁気コイル２０２は、複数部分からなる内側案内部２０７を有する。この内側案内部２０７は磁化可能な弁締結部２０８からなり、弁締結部２０８は、電磁弁２００を貯蔵タンク１０３のハウジングに締結するための適当な締結ねじ部２０８ａと、適当なシールを収容して、高圧チャンバー１０２ａを注入口２０８ｃに対してシールするための溝部２０８ｂと、関連する主シール面２０４ａに当ててシールを作るためのシール面２０８ｄと、貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａへの流路２０８ｅとを備えている。また、内側案内部２０７は、磁場を伝えるための磁化不能なスペーサー片２０９と、磁化可能な閉鎖板２１０とを有する。磁気コイル２０２は、被覆磁気巻き線２１１をさらに有し、この被覆磁気巻き線２１１は巻き線（銅線）を入れる巻き型２１２から作られている。また、磁気コイル２０２は、磁気コイル２０２および電磁弁２００の個々の部品をつなげるために、磁化可能な外側案内部２１４を有する。

図２に示すように、磁気コイル２０２が励起されておらず、かつ、流れもないと、弾性要素２０３が可動鉄心２０５のパイロットシール面２０５ａを関連するパイロットシール面２０４ｂに押し付け、また、主シール面２０４ａをシール面２０８ｄに押し付け、これにより貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａと注入口２０８ｃとの間の接続を閉じる。この作動モードでは、第１の動作空隙２０５ｃが可動鉄心２０５とカウンターポール２０６との間に存在している。

図２．１に示すように、（タンクから流出する）流れの開始時には、電流を磁気コイル２０２へ送ることで、磁性可動鉄心２０１の磁化可能な部品と、動作空隙２０５ｃと、内側案内部２０７の磁化可能な部品と、磁気コイル２０２の外側案内部２１４とを通る磁場が確立される。動作空隙２０５ｃの磁力により、可動鉄心２０５が弾性要素２０３の力に逆らって、シール要素２０４によって支持されているカウンターポール２０６の方へ引き付けられ、パイロットシール面２０５ａを持ち上げて関連するパイロットシール面２０４ｂから離す。カウンターポール２０６の領域からの高圧ガスは、圧力平衡に達するまで、開いたパイロット孔２０４ｃを通って注入口２０８ｃに流入することができる。

図２．２に示すように、高圧ガスがカウンターポール２０６の領域から開いたパイロット孔２０４ｃを通って流れる結果、圧力差が生じる。この圧力差により、磁性可動鉄心２０１が弾性要素２０３のバネ力に逆らって閉鎖板２１０に押し付けられ、主シール面２０４ａを持ち上げて関連するシール面２０８ｄから離し、貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａから注入口２０８ｃまでの流路を開く。

電流を切ると、電磁弁２００の磁場が散逸し、図３に示すように、弾性要素２０３が可動鉄心２０５をシール要素２０４とともに閉鎖位置へスライドさせる。また、カウンターポール２０６は、まだ磁力が残っているために、可動鉄心２０５とともに閉鎖位置へ運ばれる。ボア孔２０４ｃが閉じると、閉鎖作用は磁性可動鉄心２０１によってもたらされた圧力差により強化される。

図３に示すように、電磁弁２００は、他の実施形態では、弁締結部３０８を有し、この弁締結部３０８は、弁締結部３０８内の流れを案内するための流路３０８ｅを備えている。また、電磁弁２００は弁閉鎖部３１０を有し、この弁閉鎖部３１０は、弁閉鎖部３１０内の流れを案内するための流路３１０ａを備えており、流路３１０ａは流路３１０ｂへと開口している。また、電磁弁２００は巻き型３１２を有し、この巻き型３１２は、流入端にある収集部３１２ａと、流路３１２ｂと、流出端にある収集部３１２ｃとを備えている。電磁弁３００が開くと、高圧ガスが注入口３０８ｃから貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａへ流路３０８ｅ、３１２ａ、３１２ｂ、３１２ｃ、３１０ａおよび３１０ｂを通って流れ込む。

図４に示すように、他の実施形態による磁性可動鉄心４００は、適当なシール材から作られたシール要素４０１を有する。シール要素４０１は、磁気コイル２０２の関連するシール面２０８ｄに当ててシールを作るための主シール面４０１ａを有し、可動鉄心４０２の関連するパイロットシール面４０２ａに当ててシールを作るためのパイロットシール面４０１ｂを有し、パイロットシール面４０２ａと主シール面４０２ｂとの間にボア孔４０１ｃを有し、カウンターポール４０３をシール要素４０１で支持するための支持部４０１ｄを有する。磁性可動鉄心４００は磁化可能な可動鉄心４０２を有し、この磁化可能な可動鉄心４０２は、関連するパイロットシール面４０１ｂに当ててシールを作るためのパイロットシール面４０２ａを備えている。また、磁性可動鉄心４００は磁化可能で可動のカウンターポール４０６を有し、カウンターポール４０６は、支持部４０１ｄに当接するものであり、弾性要素２０３を入れるための内部ボア孔４０６ａを備えている。

図５に示すように、他の実施形態による磁性可動鉄心５００は、適当なシール材からなるシール要素５０１を有する。シール要素５０１は、磁気コイル２０２の関連するシール面２０８ｄに当ててシールを作るための主シール面５０１ａと、可動鉄心５０２の関連するパイロットシール面５０２ａに当ててシールを作るためのパイロットシール面５０１ｂと、主シール面５０２ａとパイロットシール面５０２ｂとの間にボア孔５０１ｃと、支持部５０４に入れられる突出部５０１ｄとを有する。また、磁性可動鉄心５００は、シール要素５０１を収容し、かつ、カウンターポール５０３を支持するための支持部５０４と、関連するパイロットシール面５０１ｂに当ててシールを作るためのパイロットシール面５０２ａを備えた磁化可能な可動鉄心５０２とを有する。また、磁性可動鉄心５００は磁化可能で動くカウンターポール５０６を有し、このカウンターポール５０６は、支持部５０４に当接するものであり、弾性要素２０３を収容するための内部ボア孔５０６ａを有する。

図６に示すように、他の実施形態による強制的パイロット作動式磁性可動鉄心６００は、適当なシール材からなるシール要素６０１を有する。シール要素６０１は、磁気コイル２０２の関連するシール面２０８ｄに当ててシールを作るための主シール面６０１ａを有し、可動鉄心６０２の関連するパイロット制御面６０２ａに当ててシールを作るためのパイロットシール面６０１ｂを有し、主シール面６０２ａとパイロットシール面６０２ｂとの間のボア孔６０１ｃを有し、カウンターポール６０３をシール要素６０１で支持するための支持部６０１ｄと、カウンターポール６０３を用いて運ぶためのキャリアー６０１ｅとを有する。また、強制的パイロット作動式磁性可動鉄心６００は磁化可能な可動鉄心６０２を有し、この磁化可能な可動鉄心６０２は、関連するパイロットシール面６０１ｂに当ててシールをするためのパイロットシール面６０２ａを備えている。また、強制的パイロット作動式磁性可動鉄心６００は、磁化可能で動くカウンターポール６０６を有する。カウンターポール６０６は、支持部６０１ｄに当接するものであり、弾性要素２０３を収容するための内部ボア孔６０６ａと、シール要素６０１を運ぶためのキャリアー６０６ｂを有する。第１の動作空隙６０２ｃおよびキャリアー空隙６０６ｄは、シール要素６０１とカウンターポール６０６との間に形成され、第２の動作空隙２０６ｂは、カウンターポール６０６と閉鎖板２１０との間に形成されている。

磁力が存在する結果、磁性可動鉄心６００の個々の部品にかかる圧力に加え、フォースパイロットコントロールがキャリアー６０１ｅおよび６０６ｂを介してシール要素６０１を持ち上げて関連するシール面２０８ｃから離す。

本発明は、電気的ピンがある突出部付きの電気通路をさらに備え、この電気通路は、さまざまな異なる直径からなるシール形態部を備えている。図７、図７．１および図７．２に示すように、タンクバルブ７００はハウジング７０１を有し、このハウジング７０１には締結ねじ部７０２がある。締結ねじ部７０２は、タンクバルブ７００を貯蔵タンク１０２の適当な凹部に締結するためのものである。また、ハウジング７０１には溝部７０３があり、この溝部７０３は、適当なシール７０４を収容して貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａを周囲に対してシールするためのものである。ハウジング７０１には高圧接続部７０６ａおよび７０６ｂがあり、この高圧接続部７０６ａおよび７０６ｂは、ねじ結合部７０７ａおよび７０７ｂと、適当なシール７０９ａおよび７０９ｂを収容するためのシール用溝部７０８ａおよび７０８ｂとを有するが、これは、高圧管路を直結し、流路７１０ａを後に続く流路７１０ｂと環境に対してシールするためである。ハウジング７０１には、注入口７０６ａ、７０６ｂと、貯蔵タンク１０２の高圧チャンバー１０２ａとの間に燃料注入口７１０ｃがあり、間に開口部７１１がある。開口部７１１は、関連する締結ねじ部７１１ａと、シール面７１１ｂと、シール面７１１ｃと、溝部７１１ｄとを備えていて、貯蔵タンク１０２を手動で閉じるために手動逆止弁７１２を収容するためのものである。手動逆止弁７１２は弁体７１２ａを有し、弁体７１２ａは、締結ねじ部７１１ａと係合するための締結ねじ部７１２ｂと、適当なシール７１２ｄを収容してシール面７１１ｃに周囲に対するシールを形成するための溝部７１２ｃと、流路７１０ｂを７１０ｃとともにシール面７１１ｂでシールをするためのシール面７１２ｅと、取り付けをする、流路を開く、および／または、閉じるために工具を入れるための工具用凹部７１２ｆと、溝部７１１ｄ内で支持されていて、手動逆止弁７１２が開口時に不要に外れることを防止する保持環７１２ｇとを備えている。また、ハウジング７０１は、注入口７０６ａ、７０６ｂと高圧チャンバー１０２ａとの間に開口部７１３があり、この開口部７１３は、関連する弁締結部７１３ａと、シール面７１３ｂとを備えている。これは、電磁弁２００を収容して、貯蔵タンク１０２を電磁気的にシールしたり、開いたりするためである。ハウジング７０１は流路７１５ａおよび７１５ｂを有し、この流路７１５ａおよび７１５ｂは周囲と高圧チャンバー１０２ａとの間の内部からアクセス可能であり、関連する支持面７１５ｃおよびシール面７１５ｄを備えるが、これは熱保護部７１６を収容して、熱を加えた結果タンクが破裂することがないようにするためである。熱保護部７１６は、支持面７１５ｃで支持され、所定の破裂温度を有する流体充填ガラスアンプル７１６ａと、支持面７１６ｃによってガラスアンプル７１６ａに支持される弁体７１６ｂと、適当なシール７１６ｅを収容して、シール面７１５ｄに周囲に対するシールを作るための溝部７１６ｄと、弁体７１６ｂが流路７１５ａから外へ不要に移動しないようにする突出部７１６ｆとを有する。ハウジング７０１は、流路７１７ａおよび７１７ｂを流路７１０ａと高圧チャンバー１０２ａとの間に有し、開口部７１８が流路７１７ａおよび７１７ｂ間にある。開口部７１８は、関連する締結ねじ部７１８ａと、シール面７１８ｂと、シール面７１８ｃと、溝部７１８ｄとを備えていて、貯蔵タンクを手動で空にする目的で手動サービス弁７１９を収容するためのものである。手動サービス弁７１９は、手動逆止弁のようなもので、弁体７１２ａを有し、この弁体７１２ａは、開口部７１８の締結ねじ部７１８ａと係合させるための締結ねじ部７１２ｂと、適当なシール７１２ｄを収容して、開口部７１８のシール面７１８ｃに周囲に対するシールを作るための溝部７１２ｃと、流路７１７ａを７１７ｂとともに開口部７１８のシール面７１８ｂでシールするためのシール面７１２ｅと、取り付けをする、流路を開けるおよび／または閉じるために工具を収容する工具用凹部７１２ｆと、開口部７１８の溝部７１８ｄ内で支持されて、手動サービス弁７１９が開口時に不要に外れないようにするための保持環７１２ｇとを有する。ハウジング７０１は、周囲と、貯蔵タンクの高圧チャンバー７０５との間に接続通路７２０ａおよび７２０ｂを有する。接続通路７２０ａおよび７２０ｂは、内部開口部７２１と、支持面７２１ａと、シール面７２１ｂとを備えていて、耐圧電気通路７２２を収容するためのものである。耐圧電気通路７２２は、磁気コイルのコーティングの一部としての円筒突出部７２２ａを有する。円筒突出部７２２ａは、接続通路７２０ａの支持面７２１ａで（円筒突出部７２２ａを）支持できるようにする支持面７２２ｂと、シール面７２１ｂに当てることで高圧チャンバー２０１ａを周囲に対してシールするためのシール７２２ｄ付きシール面７２２ｃと、突出部７２２ａに埋め込まれた個々のピン７２２ｅとを有する。ピン７２２ｅには、両側に接続端７２２ｆおよび７２２ｇがあるが、これは、電気信号を電磁弁２００の磁気コイルおよび温度センサー７１７へ中継する目的で電気接続線を固定するためである。また、耐圧電気通路７２２は、ピン７２２ｅの間にシール形態部７２２ｈを有する。シール形態部７２２ｈは、さまざまな直径を用いて曲がりくねった漏れ流路を形成しており、熱膨張の違いを補償するものである。また、ハウジング７０１は、電気的接続プラグ７２４を収容するための外部開口部７２３を備えている。電磁弁２００は流路３１０ｂにつながっている開口部７１３ｃを有し、開口部７１３ｃは、シール面７１３ｄと、横孔７１３ｅと、フィルター凹部７１３ｆとを備えていて、流量絞り７１５を収容するためのものである。流量絞り７１５は、弁体７１５ａを有する。弁体７１５ａは、開口部７１３ｃ内で案内され、２つのバネ要素７１５ｂおよび７１５ｃによって所定位置に保持されていて、流量絞り７１５のシール面７１５ｄがシール面７１３ｄとシールを形成せず、流路３１０ｂの接続部が開口部７１３ｃに対して開き、開口部７１３ｃの横孔７１３ｅが弁体７１５ａで閉じられるようになっている。弁体７１５ａは、横孔７１５ｆが接続している内部ボア孔７１５ｅを、開口部７１３ｆに押し込まれたフィルター７１６と、開口部７１３ｃとの間の接続部としてさらに備えている。温度センサー７１７は、磁気コイル２０２に組み込まれている。

図８に示すように、タンクバルブ８００のハウジング８０１についての第２の実施形態は、径方向シール８０４のための溝部８０３を有し、電磁弁を図２のようにバルブハウジングの開口部に収容せず、代わりに、端面にあるハウジング８０１の取り付け部８１３ａに付けて、貯蔵タンクの内部に収容する。流量絞り７１５と同様に、流量絞り８１５は弁体８１５ａを有し、弁体８１５ａにはフィルター８１６を収容するための開口部８１５ｅがある。流量絞り８１５の後ろ向きバネ８１５ｃは、閉鎖板３１０の保持部８１８で支持されている。

図９に示すように、他の実施形態におけるタンクバルブ９００のハウジング９０１は、ねじ部が貯蔵タンクから突出するハウジング部分へ移行するところに、シール９０４のための溝部９０３を有する。電磁弁２００は、流れを誘導するためのパンクチャ９１１ｂを有する。ディスク形状流量絞り９１５がバネ要素９１５ｃによって所定位置に保持されており、バネ要素９１５ｃは流量絞り９１５の適当な溝部９１５ｄで支持されている。流量絞り９１５は、必要なときに、シール面９１５ｂを弁締結部２０８の関連するシール面９１１ｄに対してシールする。他の実施形態では、電気的接続プラグ９２４が電気通路９２２を備え、この電気通路９２２は、溝部９２２ｉ付きで設計され、シール９２２ｄを収容する。シール９２２ｄは、接続部９２０ｂの関連するシール面９２１ｂとシールを作る。電気的接続プラグは、ハウジング９０１の適当な溝部に保持環９２５で保持されている。

図１０に示すように、電磁弁１０００は、上記の説明による複数部分からなる磁性可動鉄心１００１と、構造用の複数部分からなる耐圧ハウジング１００２とを有する。耐圧ハウジング１００２は、タンクバルブの内部または外部にあり、磁性可動鉄心１００１を軸方向に動くよう案内するハウジング１００３を有する。また、電磁弁１０００は、シールをするための磁化可能な閉鎖板１００８を有する。このケースでは、ハウジング１００３が、弁をタンクバルブ１０３に取り付けるための適当な締結ねじ部１００４と、適当なシールリングを収容して、加圧された弁内部をコンテナーバルブ１０３でシールするための溝部１００５と、閉鎖板１００８を支持するための支持部１００７を備えた凹状ボア孔１００６と、適当なシールを収容して閉鎖板１００８の関連するシール面でシールをするためのシール用溝部１００９とを有する。このケースでは、ハウジング１００３は磁化不能のハウジングであってもよい。圧力を維持し、かつ、磁場を誘導するために、壁部が薄く、耐圧性があるハウジング１００３は、磁化可能な第１の補強部１０１０と、磁化不能な第２の補強部１０１１と、磁化可能な第３の補強部１０１２とを有し、これらの各々は外側に位置させることができる。第１の補強部１０１０と、第３の補強部１０１２と、閉鎖板１００９とは、磁気コイルの案内部と接触しており、磁場を磁性可動鉄心１００１へ、および／または、磁性可動鉄心１００１から伝える。

他の実施形態では、タンクの充填をレギュレータ装置を介して行うことができる。

他の実施形態では、充填用連結部をタンクバルブに直接配置することができる。

他の実施形態では、電磁弁をタンクバルブのハウジングにプレススタンプすることができる。

他の実施形態において、電磁弁のシール要素は、タンクバルブのハウジングの適当なシール面でシールを作ることができる。

他の実施形態では、適当なシールを磁性可動鉄心のシール要素に取り付けて、弁締結部とシール要素との間で漏れる流れを減らすことができる。

他の実施形態では、第２の弾性要素を取り付け、この第２の弾性要素がカウンターポールで支持され、カウンターポールをシール要素に押し付けるようにすることができる。

他の実施形態では、閉鎖板の流路を流量絞りと軸が平衡となるように設計することができる。

他の実施形態では、磁気コイルの中間片を構成から除外することができる。

他の実施形態では、磁気コイルの巻き型をロッドを付けずに設計することができる。

他の実施形態では、磁気コイルを外側にコーティングすることができる。

他の実施形態では、タンクバルブのハウジングをねじ部を有する適当なねじ式取り付け部を付けて設計して、高圧管路を接続できるようにしてもよい。

他の実施形態では、タンクバルブのハウジングを高圧コネクターをつけて設計することができる。

他の実施形態では、タンクバルブのハウジングが高圧コネクターをつけて設計されている場合に、手動逆止弁を高圧コネクターと逆向き、かつ、平行に設計することができる。

他の実施形態では、機械的な逆止弁を、流路を閉じるための適当なシール要素を備えた、複数部分からなる構成要素として設計することができる。

他の実施形態では、熱保護部が流路を開いた後に貯蔵ガスを抜くためのものであるセーフティラインのためのコネクターをそれ自身が有するようにタンクバルブのハウジングを設計することができる。

他の実施形態では、外部熱保護部を閉じた、ボルト締め可能な部品として取り付けるために、タンクバルブのハウジングを締結ねじ部および適当なシール面をつけて設計することができる。

他の実施形態では、電気通路を別個の部品として設計することができる。

他の実施形態では、電気通路のピンをシール形態部を付けずに設計することができる。

他の実施形態では、電気通路のピンをプレススタンプすることができる。

他の実施形態では、温度センサーおよび磁気巻き線の電線がピンを使わずに電気通路に直接通される。

他の実施形態では、信号を外側を通って中継するために、電気プラグを取り付けた、ゆとりのあるケーブルを設計することができる。

他の実施形態では、流量絞りを独立した部品として設計し、電磁弁の出口に適当な方法で接続することができる。

他の実施形態では、流量絞りをバネを用いて位置決めする。

他の実施形態では、フィルターを独立した部品として設計し、電磁弁の出口に適当な方法で接続することができる。

他の実施形態では、個々の要素を異なる順番で流れの方向に位置させることができる。

他の実施形態では、耐圧性の弁のハウジングの閉鎖板をハウジングの締結ねじ部を用いて固定でき、および／または、シール用溝部を備えることができる。

他の実施形態では、耐圧性の弁のハウジングが磁化可能な第１の補強部と、磁化不能な第２の補強部とを有する。

他の実施形態は、上記に列挙した実施形態を組み合わせて作られる。

Claims (19)

1. ガス燃料自動車の燃料供給システムのタンクバルブのための電磁弁であって、
   前記電磁弁は、
   内側案内部がある磁気コイルと、
   前記内側案内部の中を軸方向に移動できる磁性可動鉄心と、
   を有し、
   前記磁性可動鉄心が、可動鉄心と、前記可動鉄心と燃料注入口との間に配置されたシール要素と、前記シール要素に当接するカウンターポールとを備え、
   前記シール要素が少なくとも部分的に前記カウンターポールを囲む、電磁弁。
2. 前記磁気コイルを作動させると、前記可動鉄心が前記カウンターポールの方へスライドすることによって、かつ、前記可動鉄心が前記シール要素から解放されることによって、最初に燃料用のパイロット開口部が開き、
   次に、前記磁性可動鉄心が前記磁気コイルの閉鎖板の方へスライドすることによって、かつ、前記シール要素が前記燃料注入口から解放されることによって、燃料用の主開口部が開くように前記磁気コイルおよび前記磁性可動鉄心が配置されている、請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記可動鉄心および前記カウンターポールが第１の動作空隙を囲んでおり、前記第１の動作空隙が前記パイロット開口部を開くように機能する、請求項１または２に記載の電磁弁。
4. 前記カウンターポールおよび前記磁気コイルの前記閉鎖板が第２の動作空隙を囲んでおり、前記第２の動作空隙が前記主開口部を開くように機能する、請求項２に記載の電磁弁。
5. 前記第１の動作空隙が前記第２の動作空隙よりも小さく、前記第２の動作空隙の長さの好ましくは５０から０．５％であり、より好ましくは２５から０．０１％である、請求項４に記載の電磁弁。
6. 前記パイロット開口部が前記主開口部よりも流動断面が小さく、前記主開口部の流動断面の好ましくは２５から０．０５％であり、より好ましくは１５から１％である、請求項２に記載の電磁弁。
7. 前記パイロット開口部を開くためのパイロット持ち上げ運動が前記主開口部を開く主持ち上げ運動から独立している、請求項２に記載の電磁弁。
8. 前記磁気コイルが前記内側案内部にある締結用構成要素と、外側案内部と、磁気巻き線とを有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の電磁弁。
9. 前記シール要素が少なくとも部分的に前記可動鉄心を囲む、請求項１から８までのいずれか１項に記載の電磁弁。
10. 前記シール要素が、前記内側案内部の締結用構成要素のシール面とシールを作るための主シール面と、前記可動鉄心のパイロットシール面とシールを作るためのパイロットシール面とを有する、請求項１から９までのいずれか１項に記載の電磁弁。
11. 前記シール要素が、前記ハウジングのシール面とシールを作るための主シール面と、前記可動鉄心のパイロットシール面とシールを作るためのパイロットシール面とを有する、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の電磁弁。
12. 前記シール要素が、前記パイロットシール面と前記主シール面との間にボア孔を有し、前記カウンターポールを前記シール要素で支持するための支持部とを有する、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の電磁弁。
13. 弾性要素をさらに有し、前記弾性要素は、前記磁気コイルが励起されていないと、前記可動鉄心を前記シール要素に押し付け、前記シール要素を前記シール面に押し付ける、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の電磁弁。
14. 弾性要素をさらに有し、前記弾性要素は、前記カウンターポールを前記シール要素に押し付ける、請求項１から１３までのいずれか１項に記載の電磁弁。
15. 請求項１から１４までのいずれか１項に記載の電磁弁を有し、手動逆止弁、熱保護部、破裂保護部、手動サービス弁、流量絞り、フィルター要素、温度センサー、電気通路のうちの１つの要素を有する、燃料供給システムのためのタンクバルブ。
16. ガス燃料自動車の燃料供給システムのタンクバルブのための電磁弁のための複数部分からなる耐圧性ハウジングにおいて、磁性可動鉄心の軸方向運動を案内するハウジングと、磁化可能な閉鎖板と、磁化可能な第１の補強部と、磁化不能な第２の補強部と、磁化可能な第３の補強部とを有し、前記補強部により前記ハウジングが径方向の圧力に耐えられるようになり、また、前記補強部が磁場を前記磁性可動鉄心まで伝導する、ハウジング。
17. 請求項１から１４までのいずれか１項に記載の電磁弁を有し、流量絞り、温度センサー、フィルター要素、電気通路の少なくとも１つの要素が電磁気式逆止弁に組み込まれている、燃料供給システムのためのタンクバルブ。
18. 燃料貯蔵タンクの高圧チャンバーに配置された請求項１から１４までのいずれか１項に記載の電磁弁を有する燃料供給システム。
19. フィルター要素が組み込まれた弁体を有する請求項１８に記載の燃料供給システムのための流量絞り。