JP7084170B2 - 安全弁及び圧力調整器 - Google Patents

Description

本発明は、安全弁及び圧力調整器に関する。

従来より、ハウジング内に形成された調圧室と大気圧室とを区画するダイヤフラムを備え、ダイヤフラムの変位によって弁開度を調整して調圧室内のガス圧力を調整する圧力調整器が知られている（例えば特許文献１参照）。この類の圧力調整器にあっては、調圧室のガス圧力が規定範囲よりも大きくなることがあるため、このような事態への対策が採られている。

例えば特許文献２には、調圧室である減圧室と、大気に連通する大気圧室とを区画するダイヤフラムを備えた圧力調整器が開示されている。この圧力調整器において、ダイヤフラムには作動桿が貫通して設けられており、当該作動桿はダイヤフラムの面直方向に沿って摺動自在に支持されている。この作動桿は、大気圧室内に設けられた圧縮コイルバネと協働することで、安全弁としても機能する。安全弁（作動桿）は、減圧室内のガス圧力が規定圧力まで上昇した場合に、ガスの一部を大気に放出して、減圧室内のガス圧力を一定以下の圧力に保つ役割を担っている。

特開２０１２－２３８１９６号公報 特開２０１７－１０２５１４号公報

しかしながら、特許文献２に開示された手法にあっては、作動桿に対して圧縮コイルバネを組み付ける際に、圧縮コイルバネと、作動桿の先端側に係止されて当該圧縮コイルバネを受け止める円板状の止め座とを含む２部品を用いる構成となっている。このため、部品コストが嵩むばかりか、組付工程も煩雑となるので生産性が悪いという問題がある。さらに、止め座を作動桿に係止させる際に、止め座を回転させる必要があるが、止め座の回転に伴って圧縮コイルバネにねじれが発生することがある。この場合、圧縮コイルバネの荷重が一定にならず、安全弁の動作圧力が不安定になるという問題がある。圧縮コイルバネのねじれを防止する対策を施すことも考えられるが、部品の追加が必要になってしまう。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、組付工程における生産性の向上を図るとともに、動作圧力の安定化を図ることができる安全弁及び圧力調整器を提供することである。

かかる課題を解決するために、本発明の一の側面は、外部と連通する外部圧室と調圧室とを隔てるダイヤフラムの動きに連動して弁開度を調整して調圧室内のガス圧力を調整する圧力調整器に設けられ、調圧室内のガス圧力が規定の動作圧力になった場合にガスの一部を外部圧室に放出する安全弁に関する。この安全弁は、ダイヤフラムを貫通して設けられ、当該ダイヤフラムの面直方向に沿って摺動自在に支持された作動桿と、作動桿の減圧室側に設けられ、ダイヤフラムに対して当接することで調圧室を密閉する弁体と、作動桿の外部圧室側に設けられ、弁体をダイヤフラムに対して当接する方向に付勢する平板状の板バネと、を有している。そして、板バネは、ダイヤフラムと対向して配置される台座部と、台座部と向かい合うように配置され、作動桿の外部圧室側の先端部に設けられた係止部に係止される止め座部と、止め座部と台座部との間に設けられ、弾性力を備えるバネ部と、を有する。

また、本発明の別の側面は、外部と連通する外部圧室と調圧室とを隔てるダイヤフラムの動きに連動して弁開度を調整して調圧室内のガス圧力を調整する圧力調整器に関する。この圧力調整器は、ダイヤフラムを貫通して設けられ、当該ダイヤフラムの面直方向に沿って摺動自在に支持された作動桿と、弁開度を調整する調圧弁体と、ダイヤフラムの変位に伴った作動桿の変位を、調圧弁体の変位に変換するリンク機構と、調圧室内のガス圧力が規定の動作圧力になった場合にガスの一部を外部圧室に放出する安全弁と、を有している。この場合、安全弁は、作動桿の減圧室側に設けられ、ダイヤフラムに対して当接することで調圧室を密閉する弁体と、作動桿の外部圧室側に設けられ、弁体をダイヤフラムに対して当接する方向に付勢する平板状の板バネと、を有している。そして、板バネは、ダイヤフラムと対向して配置される台座部と、台座部と向かい合うように配置され、作動桿の外部圧室側の先端部に設けられた係止部に係止される止め座部と、止め座部と台座部との間に設けられ、弾性力を備えるバネ部と、を有する。

また、本発明において、バネ部は、止め座部が係止部に係止された状態において撓み変形し、動作圧力に応じた弾性力を発揮することが好ましい。

また、本発明において、止め座部は、係止部を挿通可能な開口である挿通穴を備え、止め座部は、係止部が挿通穴に挿通された状態で作動桿を中心に回動させられた場合に、挿通穴の向きが係止部の向きからずれることで、係止部から外れることを規制することが好ましい。

また、本発明において、止め座部は、係止部が挿通可能な開口である挿通穴を備え、係止部は、当該係止部の外周に外方に向かって張り出した係止爪を備えるとともに、挿通穴に挿通される際に挿通穴の中心方向へと弾性変形可能に構成されていることが好ましい。この場合、係止爪は、係止部が挿通穴を通過した後に弾性復帰することで、挿通穴の開口周縁に対して係止されることが望ましい。

本発明によれば、組付工程における生産性の向上を図るとともに、動作圧力の安定化を図ることができる。

本実施形態に係る圧力調整器の構成を模式的に示す断面図 安全弁の要部を拡大して示す説明図 板バネの構成を示す説明図 板バネの組付方法を示す説明図 板バネの変形例を示す説明図 板バネの変形例を示す説明図 板バネの変形例を示す説明図 板バネの変形例を示す説明図 変形例に係る安全弁の要部を拡大して示す説明図

図１は、本実施形態に係る圧力調整器１の構成を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る圧力調整器１は、入口側から供給される高圧ガスを低圧ガスに調圧（減圧）して出口側から供給するガス供給機器である。圧力調整器１の入口側には、高圧のガスを貯留するガス容器（図示せず）が接続され、圧力調整器１の出口側には、ガスを燃焼する燃焼器等のガス機器（図示せず）が接続されている。本実施形態では、圧力調整器１として、プロパンガス等を主成分としたＬＰＧ（液化石油ガス）を調圧する自動切替調整器を例示するが、これに限られない。

この圧力調整器１は、下部ハウジング２と上部ハウジング３とを備え、下部ハウジング２と上部ハウジング３とが組み付けられることによりハウジングが形成される。ハウジングの内部は中空状に形成されており、ハウジングの内部には、各種の機能を有する空間部が区画され、圧力調整器１を構成する要素が収容されている。

下部ハウジング２は、図示しない２つのガス入口流路と、ガス出口流路５とが形成されている。個々のガス入口流路は、それぞれ異なるガス容器に接続され、ガス容器からの高圧ガスを導入する。ガス出口流路５は、ガス入口流路に対して直交する方向に形成され、圧力調整器１にて減圧されたガスを、ハウジングの外部へと流出させる。

圧力調整器１は、ガス入口流路から導入される、例えば０．１～１．５６ＭＰａの高圧ガスを０．０６ＭＰａ程度の中圧ガスに減圧する中圧減圧部６と、中圧ガスを２．５５～３．３ｋＰａ程度の低圧ガスに減圧する低圧減圧部２０とを備えている。

中圧減圧部６は、中圧減圧室７と、第１大気圧室８と、中圧スプリング９と、中圧受板１０と、中圧ダイヤフラム１１と、軸受部材１２と、切替軸１３と、上部軸受部材１４と、切替レバー１５と、押圧部材１６と、中圧弁（図示せず）とを備えている。

中圧減圧室７は、下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に形成され、ガス入口流路から導入された高圧ガスを一時的に保持する空間部（調圧室）である。第１大気圧室８は、外部と連通することにより大気に開放された空間部（外部圧室）であり、その内部は、大気圧となる。

中圧ダイヤフラム１１は、周縁が下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に挟持されている。中圧ダイヤフラム１１は、中圧減圧室７と第１大気圧室８とを気密に隔てる隔壁として機能する。中圧ダイヤフラム１１は、中圧減圧室７内の圧力（ガス圧力）の変化に応じて変形し、中心軸Ｙの軸方向（以下単に「Ｙ軸方向」という）に変位する。中圧ダイヤフラム１１は、中圧受板１０を介して中圧スプリング９により中圧減圧室７側に付勢されている。

軸受部材１２は、中圧ダイヤフラム１１の中心に、中圧ダイヤフラム１１を面直方向に貫通して固定される部材である。切替軸１３の下部は、軸受部材１２に挿入され、中心軸Ｙを中心に回転自在に支持されている。切替軸１３は、Ｙ軸方向への移動が規制された状態で軸受部材１２に支持されている。切替軸１３は、中圧減圧室７内のガス圧力の変動に伴って、中圧ダイヤフラム１１とともにＹ軸方向に移動する。この切替軸１３の下部（下部ハウジング２側）には、２つのガス入口流路に対応して、２つの中圧弁が配置されている。個々の中圧弁は、切替軸１３のＹ軸方向への移動に基づいて動作し、対応するガス入口流路から中圧減圧室７へのガスの流入を調整する。

上部軸受部材１４は、切替軸１３の上部に配置され、切替軸１３の上部を回転自在に支持する。上部軸受部材１４は、円筒部１４ａと、フランジ部１４ｂと、爪部１４ｃとを有している。円筒部１４ａは、切替軸１３の上部を覆う。フランジ部１４ｂは円筒部１４ａの上部に位置し、径方向（平面方向）の外側に延出する部位である。爪部１４ｃは、上部ハウジング３側に係止される部位である。この上部軸受部材１４は、フランジ部１４ｂと爪部１４ｃとによって上部ハウジング３の一部（上部ハウジング３の内方に延びる部位）を挟持することにより、上部ハウジング３に固定されている。

上部軸受部材１４には、上部ハウジング３側に延びるパイプ部１４ｄが形成されている。円筒部１４ａ及びパイプ部１４ｄには、その内部を連続的に貫通する貫通部１４ｅが同軸上に形成されている。この貫通部１４ｅにより、第１大気圧室８は、外部と連通することとなる。

切替レバー１５は、上部ハウジング３の上部に配置され、平面内を１８０度回転可能に構成されている。切替レバー１５の回転により、切替軸１３も同期して回転する。切替軸１３の下部には、押圧部材１６が固定状態で設けられている。押圧部材１６は、切替レバー１５の回転とともに回転する。押圧部材１６は、カム機構を構成しており、切替レバー１５が１８０度回転することで、２つの中圧弁に対する接触関係が変化する。これにより、回転操作によって選択される切替レバー１５の位置に応じて、２つの中圧弁のうち、いずれか一方の中圧弁を優先的に動作（ガス入口流路の開放）させることができる。

低圧減圧部２０は、低圧減圧室２１と、第２大気圧室２２と、低圧スプリング２３と、低圧受板２４と、低圧ダイヤフラム２５と、作動桿２６と、レバー２９と、ピストン３０と、低圧弁３１と、ノズル部３２とを備えている。

低圧減圧室２１は、下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に形成され、中圧減圧部６から導入された中圧ガスを一時的に保持する空間部（調圧室）である。第２大気圧室２２は、外部と連通することにより大気に開放された空間部（外部圧室）であり、その内部は、大気圧となる。この第２大気圧室２２は、低圧減圧部２０と中圧減圧部６との間を連通する連通路３４を介して、中圧減圧部６の第１大気圧室８とつながっている。

低圧ダイヤフラム２５は、周縁が下部ハウジング２と上部ハウジング３との間に挟持されている。低圧ダイヤフラム２５は、低圧減圧室２１と第２大気圧室２２とを気密に隔てる隔壁として機能する。低圧ダイヤフラム２５は、低圧減圧室２１内の圧力（ガス圧力）の変化に応じて変形し、中心軸Ｘの軸方向（以下単に「Ｘ軸方向」という）に変位する。

低圧スプリング２３は、低圧ダイヤフラム２５を低圧減圧室２１側に付勢する付勢手段である。低圧スプリング２３は、圧縮コイルバネによって構成されている。低圧スプリング２３は、第２大気圧室２２側に設けられ、低圧ダイヤフラム２５と上部ハウジング３との間に、低圧ダイヤフラム２５と同軸上に保持されている。

低圧受板２４は、低圧ダイヤフラム２５の第２大気圧室２２側に、低圧ダイヤフラム２５と同軸上に固定されている。低圧受板２４は、低圧ダイヤフラム２５の一部として機能し、低圧スプリング２３からの付勢力を低圧ダイヤフラム２５へ入力する。低圧受板２４は、低圧ダイヤフラム２５とは反対側の面（第２大気圧室２２側の面）に円環状の支持突起部２４ａを備えている。低圧受板２４は、支持突起部２４ａの内側に低圧スプリング２３を支持する。

作動桿２６は、低圧ダイヤフラム２５の中心に、Ｘ軸方向に沿って貫通して設けられ、低圧ダイヤフラム２５の面直方向（Ｘ軸方向）に沿って摺動自在に支持されている。レバー２９は、湾曲したアーム状の部材である。レバー２９の一端側には、作動桿２６の低圧減圧室２１側の端部が回転可能に連結され、その他端側には、ピストン３０が回転可能に連結されている。レバー２９は、レバー支持軸２９ａを中心に回動可能に支持されている。ピストン３０は、略円柱状に形成され、一端側にレバー２９が連結され、その他端側に低圧弁３１が連結されている。作動桿２６、レバー２９及びピストン３０は、低圧ダイヤフラム２５の変位に伴った作動桿２６のＸ軸方向に沿った直線運動を、レバー２９の回動の作用によって、ノズル部３２の中心軸線に沿ったピストン３０の直線運動に変換する。すなわち、レバー２９及びピストン３０は、低圧ダイヤフラム２５と低圧弁３１とを連結し、低圧ダイヤフラム２５の変位に伴った作動桿２６の変位を低圧弁３１の変位に変換するリンク機構である。

なお、第２大気圧室２２、低圧スプリング２３、低圧受板２４、低圧ダイヤフラム２５、作動桿２６、レバー２９及びピストン３０は、調圧機構を構成する。この調圧機構は、低圧減圧室２１内のガス圧力に応じて低圧弁３１を閉止位置と開放位置との間で移動させることで弁開度を調整し、低圧減圧室２１内のガス圧力を調圧する機構である。

低圧弁３１は、調圧機構によるピストン３０の直線運動に応じて、中圧減圧室７とガス出口流路５との間に設けられたノズル部３２を開閉する（調圧弁体）。具体的には、低圧弁３１は、調圧機構（ピストン３０）に支持され、ノズル部３２の中心軸線に沿って、閉止位置と開放位置とに移動する。閉止位置とは、低圧弁３１がノズル部３２と当接し、ノズル部３２を閉止する位置である。開放位置とは、低圧弁３１がノズル部３２から離れ、ノズル部３２を開放する位置である。低圧弁３１は、閉止位置と開放位置との間で移動することで、ノズル部３２に対する低圧弁３１の開度（以下「弁開度」という）を調整することができる。

つぎに、本実施形態に係る圧力調整器１の動作について説明する。まず、ガス機器側でガスが使用されると、中圧減圧室７のガス圧力が減圧する。これにより、中圧スプリング９の付勢力により中圧ダイヤフラム１１が中圧減圧室７側に変位する。そして、中圧ダイヤフラム１１の変位に伴い、切替レバー１５及び押圧部材１６が中圧減圧室７側に変位すると、切替レバー１５の選択位置に応じた一方の中圧弁が押圧部材１６により押圧され、これにより、一方の中圧弁が動作する。一方の中圧弁が動作すると、一方のガス入口流路が開き、一方のガス流路に接続するガス容器からの高圧ガスが中圧減圧室７に導入される。なお、他方の中圧弁は、押圧部材１６により押圧されないため、他方のガス入口流路は閉じられたままとなる。

高圧ガスの流入により中圧減圧室７のガス圧力が上昇すると、中圧スプリング９の付勢力に抗して中圧ダイヤフラム１１が第１大気圧室８側に変位する。これにより、切替レバー１５及び押圧部材１６も第１大気圧室８側に変位すると、中圧弁が移動して、一方のガス入口流路は閉じられる。その後、ガス機器側でガスが使用されると、中圧減圧室７のガス圧力が減圧して、上述の動作を繰り返すこととなる。

また、一方のガス入口流路側に接続されるガス容器内のガス量が低下した場合、中圧減圧室７のガス圧力が上昇しなくなる。この場合、中圧スプリング９の付勢力により中圧ダイヤフラム１１が中圧減圧室７側に一層変位することとなる。切替レバー１５及び押圧部材１６も中圧減圧室７側に一層変位し、他方の中圧弁も押圧部材１６により押圧され、これにより、他方の中圧弁も動作する。他方の中圧弁が動作すると、他方のガス入口流路が開き、他方のガス入口流路に接続するガス容器からの高圧ガスが中圧減圧室７に導入されるようになる。

また、低圧減圧部２０においては、ガス機器側でガスが使用されることにより、低圧減圧室２１のガス圧力が減圧する。低圧スプリング２３の付勢力により低圧ダイヤフラム２５が低圧減圧室２１側に変位する。そして、レバー２９がレバー支持軸２９ａを支点として図中反時計方向に回動する。この回動により、低圧弁３１が図中右方向に移動して、ノズル部３２を開放する。これにより、中圧減圧室７側のガスが、ガス出口流路５側に流れる。

一方、低圧減圧室２１のガス圧力が上昇すると、低圧スプリング２３の付勢力に抗して、低圧ダイヤフラム２５が第２大気圧室２２側へ変位し、低圧弁３１が図中左方向へ移動する。これにより、ノズル部３２の流路が閉じられ、低圧減圧室２１へのガスの流入を制御する。その後、ガス機器側でガスが使用されると、低圧減圧室２１のガス圧力が減圧して、上述の動作を繰り返すこととなる。

また、本実施形態の特徴の一つとして、上述した作動桿２６は、第２大気圧室２２内に設けられた板バネ１１０と協働することで安全弁１００としても機能する。ここで、図２は、安全弁１００の要部を拡大して示す説明図である。安全弁１００は、低圧減圧室２１内のガス圧力が規定の動作圧力になった場合に、ガスの一部を大気に放出して一定以下の圧力に保つものである。この安全弁１００は、作動桿２６、弁体２６ｂ及び板バネ１１０を主体に構成されている。

作動桿２６の第２大気圧室２２側の先端側は、先端にかけて径が縮小する円錐形状に形成されており、その突端には、係止部２６ａが形成されている。係止部２６ａは、板バネ１１０と係止することで、低圧ダイヤフラム２５（低圧受板２４）との間で板バネ１１０を保持する部材である。本実施形態において、係止部２６ａは、作動桿２６の突端に直立する縦壁状の平板部材から構成されている。

弁体２６ｂは、作動桿２６の低圧減圧室２１側の下端側に設けられている。弁体２６ｂは、作動桿２６の径方向外側に向かうフランジ形状を有しており、周方向の全域に亘って設けられている。弁体２６ｂは、低圧ダイヤフラム２５に対して当接することで低圧減圧室２１を密閉する。なお、低圧ダイヤフラム２５の低圧減圧室２１側には、低圧ダイヤフラム２５の一部として機能する弁体受け１０２が配置されている。弁体２６ｂは、弁体受け１０２を介して低圧ダイヤフラム２５に当接されている。

板バネ１１０は、第２大気圧室２２側において、係止部２６ａと低圧受板２４との間に設けられている。この板バネ１１０は、弁体２６ｂを低圧ダイヤフラム２５に対して当接する方向に付勢する平板状の弾性部材である。

図３は、板バネ１１０の構成を示す説明図である。同図において、（ａ）は板バネ１１０の上面図を示し、（ｂ）は板バネ１１０のＡＡ断面を示し、（ｃ）は板バネ１１０のＢＢ断面を示す。板バネ１１０は、台座部１１１と、止め座部１１２と、バネ部１１３とを有している。

台座部１１１は、板バネ１１０の長手方向の一端に設けられている。台座部１１１は、低圧受板２４を介して低圧ダイヤフラム２５と対向して配置されている。台座部１１１は、バネ部１１３の弾性力によって弁体２６ｂ（作動桿２６）を付勢するための台座として機能する。台座部１１１は、低圧受板２４に対して面的に接触するように、平坦形状に形成されている。台座部１１１の中央には、作動桿２６が貫通するための貫通孔１１１ａが設けられている。

止め座部１１２は、板バネ１１０の長手方向の他端に設けられている。止め座部１１２は、作動桿２６の係止部２６ａと係止することで、バネ部１１３の弾性力を作動桿２６に伝達する。止め座部１１２は、平坦形状に形成されている。この止め座部１１２の中央には、係止部２６ａを挿通及び係止するための窪み部１１２ａが形成されている。窪み部１１２ａは、台座部１１１に向かって陥没する凹形状を備えている。

窪み部１１２ａの底部には、挿通穴１１２ｂと、係止溝１１２ｃとが設けられている。挿通穴１１２ｂは、係止部２６ａが挿通される開口であり、係止部２６ａの形状に対応した開口形状を備えている。本実施形態において、挿通穴１１２ｂは、板バネ１１０の幅方向に沿って縦長となる矩形形状を備えている。係止溝１１２ｃは、係止部２６ａを係止する部位であり、係止部２６ａの形状に対応した溝形状を備えている。係止溝１１２ｃは、挿通穴１１２ｂの長手方向に対する交差方向（本実施形態では直交する方向）に沿って設けられている。

バネ部１１３は、所定の長さ及び弾性を備えた板状部材であり、互いに向かい合う関係にある台座部１１１と止め座部１１２との間を連続的に繋ぐように設けられている。本実施形態において、バネ部１１３は、長手方向の中間部に位置して所要の角度で折れ曲がる屈曲部１１３ａと、屈曲部１１３ａの両端に接続される一対のストレート部１１３ｂとを備えている。バネ部１１３は、屈曲部１１３ａを中心に折れ曲がったＶ字型の屈曲形状を備えている。バネ部１１３は、無荷重状態の姿勢（図中の破線）と比較して止め座部１１２が台座部１１１に接近することで撓み変形し、この際、止め座部１１２が台座部１１１から離間する方向へと変位する弾性力を発揮する。

この板バネ１１０は、係止部２６ａと低圧受板２４との間に設けられている。係止部２６ａと低圧受板２４との間隔は、無荷重状態における板バネ１１０の全長、すなわち台座部１１１と止め座部１１２との間隔よりも小さい関係となっている。そのため、板バネ１１０を係止部２６ａと低圧受板２４との間に取り付けると、バネ部１１３は撓み変形して、その全長が圧縮された状態となる。この状態において、バネ部１１３には、止め座部１１２が台座部１１１から離間する方向へと弾性力が働く。これにより、止め座部１１２が係止部２６ａ（作動桿２６）を第２大気圧室２２側へと押圧し、一方で、台座部１１１が低圧受板２４を低圧減圧室２１側へと押圧する。その結果、作動桿２６の弁体２６ｂは弁体受け１０２（低圧ダイヤフラム２５）に当接する方向に付勢される。バネ部１１３の弾性力は、安全弁１００の動作圧力に応じて設定されている。

このような構成の安全弁１００を備える圧力調整器１においては、低圧減圧室２１の圧力が異常に高くなった場合に、すなわち、安全弁１００の動作圧力を越えた場合に、安全弁１００が作動する。具体的には、低圧減圧室２１内の異常ガス圧力に応じて低圧ダイヤフラム２５が第２大気圧室２２側に変位すると、その変位は板バネ１１０の弾性力によって阻止されるため、作動桿２６に設けられた弁体２６ｂが開く。これにより、低圧減圧室２１内のガスが第２大気圧室２２へと逃がされ、低圧減圧室２１のガス圧力が一定以下の圧力に保たれる。

図４は、板バネ１１０の組付方法を示す説明図である。以下、作動桿２６に対する板バネ１１０の組付方法について説明する。まず、板バネ１１０が、台座部１１１が作動桿２６の先端と向き合うように配置される（図４（ａ））。この際、作動桿２６の係止部２６ａの向きと、板バネ１１０（止め座部１１２）の挿通穴１１２ｂの向きとが一致するように位置合わせを行う。

つぎに、板バネ１１０を低圧ダイヤフラム２５側へと移動させて、台座部１１１の貫通孔１１１ａへと作動桿２６を挿入する。板バネ１１０の移動は、台座部１１１が低圧受板２４へと到達するまで行われる。

つぎに、台座部１１１が低圧受板２４へと到達し、低圧受板２４に当接した状態で、バネ部１１３の弾性力に抗して、止め座部１１２を台座部１１１側へと押圧する。この押圧力によりバネ部１１３が撓むことで、止め座部１１２を台座部１１１側へと変位させることができる。これにより、係止部２６ａが挿通穴１１２ｂへと挿通され、係止部２６ａが窪み部１１２ａの底面よりも上方に到達する（図４（ｂ））。

そして、止め座部１１２に対する押圧状態を維持したまま、作動桿２６を中心に板バネ１１０を回転させる。板バネ１１０の回転により、係止部２６ａは、挿通穴１１２ｂの向きと一致した状態から、係止溝１１２ｃの向きと一致した状態へと切り替わる。そして、係止部２６ａが係止溝１１２ｃへと嵌まり込むと、板バネ１１０の回転が阻止されるので、板バネ１１０の回転を停止させる。

最後に、止め座部１１２の押圧を解除する（図４（ｃ））。バネ部１１３には、台座部１１１と止め座部１１２とを相互に離間させる方向へと弾性力が働く。この際、組付時の板バネ１１０の回転により、挿通穴１１２ｂの向きが係止部２６ａの向きからずらされる一方、係止溝１１２ｃの向きが係止部２６ａの向きと一致する。このため、止め座部１１２に対する押圧を解除しても、係止部２６ａが窪み部１１２ａの底面と干渉し、止め座部１１２が係止部２６ａから外れることが規制される。

そして、バネ部１１３の弾性力により、止め座部１１２が係止部２６ａ（作動桿２６）を第２大気圧室２２側へと押圧し、一方で、台座部１１１が低圧受板２４を低圧減圧室２１側へと押圧する。その結果、作動桿２６の弁体２６ｂは低圧ダイヤフラム２５（弁体受け１０２）に当接する方向に付勢される。

このように本実施形態によれば、安全弁１００は、弁体２６ｂを低圧ダイヤフラム２５に対して当接する方向に付勢する弾性部材を備えている。そして、この弾性部材には、平板状の板バネ１１０が採用されている。

この構成によれば、板バネ１１０の弾性力を利用して弁体２６ｂを付勢することができ、かつ、板バネ１１０が備える形状を利用して、当該板バネ１１０自身を係止部２６ａに対して係止させることができる。このため、板バネ１１０の１部品を用いればよいので、部品コストの低減を図ることができる。加えて、組付工程の簡素化を図ることができるので生産性の向上を図ることができる。また、弦巻状のコイルバネではなく、板バネ１１０を用いることで、組付時に回転を伴う場合であってもねじれの発生を抑制することができる。これにより、安全弁１００の動作圧力の安定化を図ることができる。

また、本実施形態において、板バネ１１０は、台座部１１１と、止め座部１１２と、バネ部１１３とを有している。

この構成によれば、板バネ１１０の１部品に、係止部２６ａに対して係止させる機能（止め座部１１２）と、弁体２６ｂを付勢する機能（バネ部１１３）との双方の機能を持たせることができる。これにより、組付工程における生産性の向上を図るとともに、安全弁１００の動作圧力の安定化を図ることができる。

また、本実施形態において、バネ部１１３は、止め座部１１２が係止部２６ａに係止された状態において撓み変形し、動作圧力に応じた弾性力を発揮する。

この構成によれば、板バネ１１０の弾性力を適切に調整することができるので、所望の動作圧力を得ることができる。

また、本実施形態において、台座部１１１は、挿通穴１１２ｂを備えている。この場合、止め座部１１２は、係止部２６ａが挿通穴１１２ｂに挿通された状態で作動桿２６を中心に回動させられた場合に、挿通穴１１２ｂの向きが係止部２６ａの向きからずれることで、係止部２６ａから外れることを規制している。

この構成によれば、作動桿２６を中心に板バネ１１０を回転させる簡単な操作で、止め座部１１２を係止部２６ａに係止させることができる。これにより、組付工程が簡素化されるので、生産性の向上を図ることができる。また、回転を伴う係止方法であっても、板バネ１１０を用いているため、ねじれの発生を抑制することができる。これにより、安全弁１００の動作圧力の安定化を図ることができる。

以下、本実施形態に係る安全弁１００について、図５から図８を参照し、板バネ１１０の変形例について説明する。図５に示す例では、バネ部１１３は、長手方向の中間部に位置して所要の曲率で湾曲する湾曲部１１３ｃと、湾曲部１１３ｃの両端にそれぞれ接続されるストレート部１１３ｄとを備えている。この変形例に係るバネ部１１３は、湾曲部１１３ｃを中心にＵ字状に湾曲した湾曲形状を備えている。これにより、所望の弾性力を得ることができる。もっとも、バネ部１１３は、図６に示すように、その全部を湾曲部１１３ｃで構成してもよい。この場合、湾曲部１１３ｃの曲率はその全域において一定である必要は無く、所要の領域毎に曲率が相違するものであってもよい。

また、図７に示す板バネ１１０は、図３に示す板バネ１１０の変形例に対応している。バネ部１１３は、所定の間隔で配置されてそれぞれ所要の角度で折れ曲がる３つの屈曲部１１３ａと、屈曲部１１３ａに跨がる２つのストレート部１１３ｂとを備えている。バネ部１１３は、屈曲部１１３ａにおいてそれぞれ折れ曲がったＭ字型の屈曲形状を備えている。これにより、所望の弾性力を得ることができる。もっとも、屈曲部１１３ａは複数設けられればよく、３つに限定されるものではない。また、屈曲部１１３ａに代えて、図５に示す湾曲部１１３ｃを採用してもよい。

図８に示す板バネ１１０は、図３に示す板バネ１１０の変形例に対応している。図３に示す板バネ１１０は、止め座部１１２に対して、１組のバネ部１１３及び台座部１１１を備える構成である。一方、図８に示す板バネ１１０は、止め座部１１２に対して２組のバネ部１１３及び台座部１１１を備える構成となっている。特に、この図８に示す例では、各組のバネ部１１３及び台座部１１１が、止め座部１１２を中心に対称となるように配置されている。これにより、所望の弾性力を得ることができる。なお、この変形例は、図３に示す形態以外にも、図５から図７に示す種々の形態に適用してもよい。また、２組のバネ部１１３及び台座部１１１を備える以外にも、３組以上となる複数組のバネ部１１３及び台座部１１１を備える構成であってもよい。

つぎに、本実施形態に係る安全弁１００について、図９を参照し、板バネ１１０の止め座部１１２と、作動桿２６の係止部２６ａとの係止構造の変形例について説明する。ここで、図９において、（ａ）は、板バネ１１０の上面図であり、（ｂ）は、安全弁１００の要部を拡大して示す説明図である。この変形例において、止め座部１１２は、平坦形状に形成されており、その中央には、円形状の開口である挿通穴１１２ｂが設けられている（図９（ａ）参照）。

一方、係止部２６ａは、係止部２６ａの外周に外方へと向かって張り出した係止爪２６ａ１を備えている。また、係止部２６ａの中央には隙間が形成されており、弾性変形可能に構成されている（図９（ｂ））。

このような構成においては、板バネ１１０を作動桿２６に組み付けることで、係止部２６ａが挿通穴１１２ｂへと挿入される。この場合、係止部２６ａは、挿通穴１１２ｂへの挿通に伴い、挿通穴１１２ｂの中心方向へと弾性変形する。そして、挿通穴１１２ｂを係止部２６ａが通過すると、係止部２６ａが弾性復帰する。これにより、係止爪２６ａ１は、挿通穴１１２ｂの開口周縁部に対して係止される。

この構成によれば、係止部２６ａと挿通穴１１２ｂとが爪係合することで、板バネ１１０を回転させることなく、板バネ１１０の止め座部１１２と作動桿２６の係止部２６ａとを係止させることができる。これにより、より簡素な方法で板バネ１１０を組み付けることができる。

以上、本実施形態にかかる安全弁及び圧力調整器について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されることなく、その発明の範囲において種々の変更が可能である。

１ 圧力調整器
２ 下部ハウジング
３ 上部ハウジング
５ ガス出口流路
６ 中圧減圧部
７ 中圧減圧室
８ 第１大気圧室
９ 中圧スプリング
１０ 中圧受板
１１ 中圧ダイヤフラム
１２ 軸受部材
１３ 切替軸
１４ 上部軸受部材
１４ａ 円筒部
１４ｂ フランジ部
１４ｃ 爪部
１４ｄ パイプ部
１４ｅ 貫通部
１５ 切替レバー
１６ 押圧部材
２０ 低圧減圧部
２１ 低圧減圧室
２２ 第２大気圧室
２３ 低圧スプリング
２４ 低圧受板
２４ａ 支持突起部
２５ 低圧ダイヤフラム
２６ 作動桿
２６ａ 係止部
２６ａ１ 係止爪
２６ｂ 弁体
２９ レバー
２９ａ レバー支持軸
３０ ピストン
３１ 低圧弁
３２ ノズル部
３４ 連通路
１００ 安全弁
１０２ 弁体受け
１１０ 板バネ
１１１ 台座部
１１１ａ 貫通孔
１１２ 止め座部
１１２ａ 窪み部
１１２ｂ 挿通穴
１１２ｃ 係止溝
１１３ バネ部
１１３ａ 屈曲部
１１３ｂ，１１３ｄ ストレート部
１１３ｃ 湾曲部
Ｘ，Ｙ 中心軸

Claims (5)

1. 外部と連通する外部圧室と調圧室とを隔てるダイヤフラムの動きに連動して弁開度を調整して前記調圧室内のガス圧力を調整する圧力調整器に設けられ、前記調圧室内のガス圧力が規定の動作圧力になった場合にガスの一部を前記外部圧室に放出する安全弁において、
   前記ダイヤフラムを貫通して設けられ、当該ダイヤフラムの面直方向に沿って摺動自在に支持された作動桿と、
   前記作動桿の前記調圧室側に設けられ、前記ダイヤフラムに対して当接することで前記調圧室を密閉する弁体と、
   前記作動桿の前記外部圧室側に設けられ、前記弁体を前記ダイヤフラムに対して当接する方向に付勢する平板状の板バネと、を有し、
   前記板バネは、
   前記ダイヤフラムと対向して配置される台座部と、
   前記台座部と向かい合うように配置され、前記作動桿の前記外部圧室側の先端部に設けられた係止部に係止される止め座部と、
   前記止め座部と前記台座部との間に設けられ、弾性力を備えるバネ部と、を有する
   安全弁。
2. 前記バネ部は、前記止め座部が前記係止部に係止された状態において撓み変形し、前記動作圧力に応じた弾性力を発揮する
   請求項１記載の安全弁。
3. 前記止め座部は、
   前記係止部を挿通可能な開口である挿通穴を備え、
   前記止め座部は、
   前記係止部が前記挿通穴に挿通された状態で前記作動桿を中心に回動させられた場合に、前記挿通穴の向きが前記係止部の向きからずれることで、前記係止部から外れることを規制する
   請求項１又は２記載の安全弁。
4. 前記止め座部は、
   前記係止部が挿通可能な開口である挿通穴を備え、
   前記係止部は、
   当該係止部の外周に外方に向かって張り出した係止爪を備えるとともに、前記挿通穴に挿通される際に前記挿通穴の中心方向へと弾性変形可能に構成されており、
   前記係止爪は、前記係止部が前記挿通穴を通過した後に弾性復帰することで、前記挿通穴の開口周縁に対して係止される
   請求項１又は２記載の安全弁。
5. 外部と連通する外部圧室と調圧室とを隔てるダイヤフラムの動きに連動して弁開度を調整して前記調圧室内のガス圧力を調整する圧力調整器において、
   前記ダイヤフラムを貫通して設けられ、当該ダイヤフラムの面直方向に沿って摺動自在に支持された作動桿と、
   前記弁開度を調整する調圧弁体と、
   前記ダイヤフラムの変位に伴った前記作動桿の変位を、前記調圧弁体の変位に変換するリンク機構と、
   前記調圧室内のガス圧力が規定の動作圧力になった場合にガスの一部を前記外部圧室に放出する安全弁と、を有し、
   前記安全弁は、
   前記作動桿の前記調圧室側に設けられ、前記ダイヤフラムに対して当接することで前記調圧室を密閉する弁体と、
   前記作動桿の前記外部圧室側に設けられ、前記弁体を前記ダイヤフラムに対して当接する方向に付勢する平板状の板バネと、を有し、
   前記板バネは、
   前記ダイヤフラムと対向して配置される台座部と、
   前記台座部と向かい合うように配置され、前記作動桿の前記外部圧室側の先端部に設けられた係止部に係止される止め座部と、
   前記止め座部と前記台座部との間に設けられ、弾性力を備えるバネ部と、を有する
   圧力調整器。

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