WO2005045309A1 - ガスタンクに備える電磁弁装置 - Google Patents

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WO2005045309A1
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gas tank
valve body
iron core
valve
coil
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PCT/JP2004/016273
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Tadayoshi Kamiya
Soichi Shirai
Mikio Asai
Nobuyuki Shirai
Yoshiyuki Takeuchi
Toshihiko Shima
Hiroaki Suzuki
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Toyooki Kogyo Co., Ltd.
Jtekt Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic valve device provided in a gas tank filled with high-pressure gas, and more particularly to an electromagnetic valve device provided in a gas tank suitable for being provided in a gas tank of a fuel cell vehicle filled with high-pressure hydrogen gas.
  • an electromagnetic valve is provided in a gas tank mounted on an automobile and filled with high-pressure gas, and the high-pressure gas is supplied to the gas tank by opening and closing control of the electromagnetic valve.
  • this solenoid valve is incorporated into a valve body attached to the mouth of a gas tank, and the solenoid valve is provided at the tip of the valve body and is arranged inside the gas tank.
  • Patent Document 1 JP-A-11-36989
  • the solenoid valve is assembled integrally with the valve body and then inserted into the gas tank through the hole, so that if the size of the solenoid valve is large, the gas tank is Hole must be formed large so that it can be inserted. As a result, the size of the valve body attached to the port becomes large, and there is a problem that the valve body becomes large and the weight increases.o
  • the present invention that achieves the above-mentioned object takes the following means to solve the object. That is, it is installed in a gas tank that is filled with high-pressure gas.
  • a valve body having a flow passage communicating between the inside and the outside of the gas tank is inserted from the outside to the inside of the hole of the gas tank and attached to the hole, and a valve seat is provided in the flow passage.
  • a movable valve body is provided on the valve body to be attached to and detached from the valve seat,
  • a movable iron core which is movable in engagement with the valve element, and which opposes the movable iron core to attract the movable iron core by energizing the coil, and cancels the suction of the movable iron core by de-energizing the coil.
  • An electromagnetic part having a fixed iron core is disposed in a storage hole formed at an end of the valve body inside the gas tank;
  • a cap member is provided for covering the inner end of the gas tank of the valve body, an opening formed in an end surface of the cap member is communicated with the flow passage, and a flat filter member is disposed in the opening.
  • the electromagnetic valve device provided in the gas tank according to the present invention is such that the electromagnetic portion is disposed in the storage hole of the valve body, and a flat filter member is provided at an axial end of the valve body. The effect is that it is small and easy to mount on a gas tank.
  • the flow passage is provided along the outer periphery of the valve body, the fixed iron core can be cooled by the high-pressure gas.
  • the flow passage may be provided along the outer periphery of the valve body outside the storage hole.
  • the flow passage may be provided in a gas tank filled with a high-pressure gas.
  • a solenoid valve device provided in a gas tank that is suctioned and released by a fixed iron core and a valve body is attached to and detached from a valve seat to open and close,
  • a valve body having a flow passage communicating between the inside and the outside of the gas tank is inserted from the outside to the inside of the hole of the gas tank and attached to the hole, and a valve seat is provided in the flow passage.
  • a movable valve body is provided on the valve body to be attached to and detached from the valve seat,
  • a movable iron core which is movable in engagement with the valve element, and which opposes the movable iron core to attract the movable iron core by energizing the coil, and cancels the suction of the movable iron core by de-energizing the coil.
  • An electromagnetic part having a fixed iron core is disposed in a storage hole formed at an end of the valve body inside the gas tank;
  • An opening communicating with the flow passage is formed on the outer peripheral side of the valve body, and an opening is formed in the opening.
  • An electromagnetic valve device provided in a gas tank, wherein a ring-shaped filter member is disposed.
  • the electromagnetic valve device provided in such a gas tank has a small size and is attached to the gas tank because the electromagnetic portion is disposed in the storage hole of the valve body and a ring-shaped filter member is provided on the outer peripheral side of the valve body. It works.
  • the movable iron core is installed in a gas tank filled with a high-pressure gas therein, and when the coil is de-energized, the movable iron core is attracted to and released from the fixed iron core, and the valve element is attached to and detached from the valve seat to open and close.
  • the solenoid valve device provided in the gas tank,
  • a valve body having a flow passage communicating between the inside and the outside of the gas tank is inserted from the outside to the inside of the hole of the gas tank and attached to the hole, and a valve seat is provided in the flow passage.
  • a movable valve body is provided on the valve body to be attached to and detached from the valve seat,
  • a movable iron core which is movable in engagement with the valve element, and which opposes the movable iron core to attract the movable iron core by energizing the coil, and cancels the suction of the movable iron core by de-energizing the coil.
  • An electromagnetic part having a fixed iron core is disposed in a storage hole formed at an end of the valve body inside the gas tank;
  • a rotation direction positioning member is inserted into the groove formed in the valve body and the groove formed in the fixed iron core, and a lead wire connecting the coil and an external power supply is passed through the rotation direction positioning member.
  • This is the solenoid valve device provided in the gas tank, which is characterized by forming a notch.
  • An electromagnetic valve device provided in such a gas tank has an electromagnetic portion disposed in a housing hole of a valve body, a rotational direction positioning member is inserted into a groove between the valve body and the fixed iron core, and a notch in the rotational direction positioning member is provided. Since the lead wires are passed through, it is compact and easy to attach to the gas tank.
  • the gas tank is installed in a gas tank filled with a high-pressure gas, and the movable iron core is attracted to and released from the fixed iron core by de-energizing the coil, and the valve element is attached to and detached from the valve seat to open and close.
  • the solenoid valve device provided,
  • a valve body having a flow passage communicating between the inside and the outside of the gas tank is inserted from the outside to the inside of the hole of the gas tank and attached to the hole, and a valve seat is provided in the flow passage.
  • a movable valve body is provided on the valve body to be attached to and detached from the valve seat, and a movable iron core that is movable by engaging with the valve body is provided by energizing the coil in opposition to the movable iron core.
  • An electromagnetic part having a fixed iron core for sucking the movable iron core and releasing the suction of the movable iron core by de-energizing the coil is disposed in a storage hole formed at the gas tank inner side end of the valve body.
  • a discharge path is formed in the valve body separately from the flow path so that the high-pressure gas can be discharged to the outside, and a lead wire connecting the coil and an external power supply is passed through the discharge path.
  • This is the characteristic solenoid valve device provided in the gas tank.
  • the solenoid valve device provided in such a gas tank has an effect that the electromagnetic portion is arranged in the storage hole of the valve body and the lead wire is passed through the discharge path of the valve body, so that it is small and easy to mount on the gas tank. .
  • the electromagnetic unit may be configured such that an insertion hole into which the coil is inserted is formed in an axial direction from one end face of the fixed iron core, and the coil is inserted into the insertion hole, and a retaining ring mounted on the insertion hole. , And the coil may be pressed in the axial direction by an elastic member inserted into the insertion hole.
  • the electromagnetic unit is configured to prevent the fixed iron core housed in the storage hole from coming off by a retaining ring attached to the storage hole, and to press the fixed iron core in the axial direction by an elastic member housed in the storage hole. It may be.
  • the coil or the fixed core can be easily fixed and held by urging the coil or the fixed core with the elastic member.
  • FIG. 1 is a sectional view along an axial direction of a solenoid valve device provided in a gas tank as one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram using an electromagnetic valve device provided in the gas tank of the present embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a sectional view of a main part of an electromagnetic valve device provided in a gas tank as another embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a gas tank, which is filled with a high-pressure hydrogen gas in the present embodiment.
  • the gas tank 1 has a hole 2 formed therein, and the hole 2 is formed so as to penetrate the gas tank 1 so that the inside and the outside of the gas tank 1 communicate with each other.
  • a female screw portion 4 is formed in the hole 2, and a straight hole portion 6 is formed in connection with the female screw portion 4.
  • a valve body 8 is inserted into the hole 2 from the outside to the inside of the gas tank 1.
  • the valve body 8 has a male screw portion 10 screwed into the female screw portion 4 and a straight shaft portion 12 inserted into the straight hole portion 6.
  • An O-ring 14 is fitted to the straight shaft portion 12 to prevent leakage.
  • the valve body 8 is formed to have a length such that the tip reaches the inside of the gas tank 1.
  • the valve body 8 has a housing hole 16 formed in the axial direction for the inner end force of the gas tank 1 as well.
  • a sliding hole 18 is formed in connection with the storage hole 16. Further, a valve seat hole 20, a connecting hole 22, and a through hole 24 are formed so as to be connected to the sliding hole 18 so as to be connected in the axial direction to the internal force of the gas tank 1 and the external force, respectively.
  • An insertion member 28 to which an O-ring 26 is attached to prevent leakage is fitted in the valve seat hole 20, and a locking member 30 is screwed into the valve seat hole 20 to insert the insertion member. 28 is fixed via a washer member 29.
  • a communication hole 32 is formed in the insertion member 28, and a through hole 34 is formed in the locking member 30, so that the sliding hole 18 and the connection hole 22 communicate with each other.
  • a valve seat member 38 having a valve seat 36 formed therein is fitted to the insertion member 28, and the communication hole 32 and the through hole 34 communicate with each other through the valve seat 36.
  • the sliding hole 18 is movably inserted with a gap 42 provided between the valve body 40 and the sliding hole 18.
  • the valve element 40 is configured to be able to move through the sliding hole 18 to be seated and separated from the valve seat 36.
  • the valve body 40 has a small-diameter hole 44 formed through the center thereof, and the storage hole 16 side of the small-diameter hole 44 communicates with the sliding hole 18 via a valve seat 46.
  • an electromagnetic section 48 is arranged in the storage hole 16.
  • the electromagnetic section 48 includes a movable core 50 movably inserted into the sliding hole 18, and the distal end of the movable iron core 50 is inserted into the valve body 40 with a gap 52 therebetween.
  • the distal end of the movable iron core 50 is configured to be seated on the valve seat 46 so that communication between the small-diameter hole 44 and the sliding hole 18 can be cut off.
  • the movable iron core 50 and the valve element 40 are locked by a pin 54 inserted in a radial direction. This pin 54 is And a gap is formed between the valve body 40 and the pin 54.
  • annular groove 56 On the outer periphery of the movable core 50 inserted into the sliding hole 18, an annular groove 56 is formed, and a communication groove 58 connected to the annular groove 56 is formed in the axial direction.
  • An annular groove 60 is formed on the outer periphery of the valve body 8 corresponding to the annular groove 56, and a through hole 62 communicating the annular groove 60 and the annular groove 56 is formed.
  • the electromagnetic unit 48 includes a fixed iron core 64 facing the movable iron core 50, and the fixed iron core 64 is inserted so as to contact the step 16 a of the storage hole 16.
  • a retaining ring 66 is mounted in the storage hole 16 at the end of the valve body 8, and an elastic member 68 is interposed between the fixed iron core 64 and the retaining ring 66.
  • a corrugated washer is used for the elastic member 68. Due to the elastic force of the elastic member 68, the fixed core 64 is pressed by the step 16a and is fixed and held.
  • a coil spring 70 is disposed between the movable core 50 and the fixed core 64, and the movable core 50 is moved by the urging force of the coil spring 70 to be seated on the valve seat 46.
  • the fixed iron core 64 has a ring-shaped insertion hole 72 formed in the axial direction from the movable iron core 50 side.
  • the elastic member 73 and the coil 74 are inserted into the insertion hole 72.
  • a washer formed in a corrugated shape is used for the elastic member 73.
  • the coil 74 is a known coil in which an electric wire is wound around a bobbin 76.
  • a retaining ring 78 is attached to the insertion hole 72 at the end of the movable iron core 50, and a locking member 80 is interposed between the retaining ring 78 and the coil 74.
  • the coil 74 is pressed and held by the retaining ring 78 via the locking member 80 by the urging force of the elastic member 73.
  • a groove 82 communicating with the insertion hole 72 is formed on the outer periphery of the fixed iron core 64.
  • a groove 84 communicating with the storage hole 16 is formed on the outer periphery of the valve body 8 corresponding to the groove 82. Is formed.
  • a rotation direction positioning member 86 is inserted into the grooves 82 and 84 so that the valve body 8 and the fixed iron core 64 do not relatively rotate.
  • a notch 86a is formed in the rotation direction positioning member 86, and a lead wire 88 of the coil 74 passes through the notch 86a and is drawn out to the groove 84.
  • An end of the valve body 8 protruding inside the gas tank 1 is covered with a cap member 90.
  • the cap member 90 is formed so as to cover the annular groove 60, and the tip thereof is The O-ring 92 attached to the body 8 prevents leakage.
  • a gap 94 is formed between the outer periphery of the valve body 8 and the inner periphery of the cap member 90, and the gap 94 communicates with the annular groove 60.
  • the outer diameter of the valve body 8 is reduced so that the outer diameter of the cap member 90 is equal to or smaller than the outer diameter of the straight shaft portion 12 of the valve body 8, and the cap member 90 is It is mounted on the outer circumference.
  • a plurality of openings 96 are formed in the axial end face 90 a of the cap member 90, and the openings 96 are configured to communicate with the gap 94.
  • a disc-shaped pressing member 100 having an opening 98 formed coaxially with the opening 96 is disposed on the end surface 90a.
  • a flat filter is provided between the end surface 90a of the cap member 90 and the pressing member 100. Member 102 is pinched
  • a bolt 104 that penetrates the cap member 90, the holding member 100, and the filter member 102 is screwed into the fixed iron core 64, and the cap member 90, the holding member 100, and the filter member 102 are fixed to the fixed iron core 64.
  • the filter member 102 is capable of capturing foreign matter mixed in the high-pressure gas filled in the gas tank 1.
  • the through hole 24, the connecting hole 22, the communicating hole 32, the through hole 34, the sliding hole 18, the communicating groove 58, the annular groove 56, the through hole 62, the annular groove 60, the gap 94, the opening 96 , 98 form the flow passage a.
  • a discharge hole 105 is formed in the valve body 8 as a discharge passage b.
  • the discharge hole 105 is formed so as to move inward from the outside of the gas tank 1, and the tip of the inside is connected to a recess 106 formed at the end of the groove 84.
  • the above-mentioned lead wire 88 is drawn into the recess 106 through the groove 84, and further inserted into the discharge hole 105, not shown outside the gas tank 1, so that it can be connected to an external power supply.
  • a supply hole 108 as a supply passage c is formed separately from the flow passage a and the discharge passage b.
  • the supply hole 108 is opened on the side of the valve body 8 inside the gas tank 1 and communicates with the inside of the gas tank 1.
  • the flow passage a is further provided with an overflow prevention valve 110, a normally open / close valve 112, and a pressure reducing valve 114.
  • An open / close valve 116 that is normally closed is interposed in b, and check valves 118 and 120 and an open / close valve 122 that is always open are interposed in the supply path c.
  • the high-pressure hydrogen gas is filled into the gas tank 1 through the on-off valve 122, the check valves 120 and 118, and the supply hole.
  • the coil 74 connected to an external power supply is energized via the lead wire 88 during driving of the automobile, the fixed core 64 is excited, and the movable core 50 is attracted to the fixed core 64. Therefore, the movable core 50 moves through the sliding hole 18, and the tip of the movable core 50 is separated from the valve seat 46.
  • the opening 98, the filter member 102, the opening 96, the gap 94, the annular groove 60, the through hole 62, the annular groove 56, the communication groove 58, the sliding hole 18, the valve seat 46, and the small diameter hole 44 the communication hole is formed. High pressure hydrogen gas flows out to 32.
  • the movable iron core 50 As the pressure in the communication hole 32 increases, the movable iron core 50 further moves to move the valve element 40 via the pin 54, thereby separating the valve element 40 from the valve seat 36 force. Therefore, the through hole 34 and the communication hole 32 are communicated through the valve seat 36, and the opening 98, the filter member 102, the opening 96, the gap 94, the annular groove 60, the through hole 62, the annular groove 56, the communication groove 58
  • the high pressure hydrogen gas flows out of the gas tank 1 through the sliding hole 18, the gap 42, the through hole 34, the valve seat 36, the communication hole 32, the connection hole 22, and the through hole 24.
  • the filter member 102 When the high-pressure hydrogen gas passes through the filter member 102, foreign matter is captured and clean high-pressure hydrogen gas is supplied. Since the flat filter member 102 has a compact structure attached to the end face 90a of the cap member 90, the filter member 102 becomes an obstacle when the valve body 8 incorporating the electromagnetic part 48 is inserted into the hole 2. Easy to assemble. When the high-pressure hydrogen gas flows through the gap 94, the fixed iron core 64 is cooled via the valve body 8. By forming the gap 94 as the flow passage a, the cross-sectional area of the flow passage can be increased and the external shape can be made compact.
  • the movable core 50 is prevented from being attracted by the fixed core 64.
  • the movable core 50 is moved in the sliding hole 18 by the urging force of the coil spring 70, and the tip of the movable core 50 is seated on the valve seat 46, and at the same time, the valve body 40 is pushed to seat the valve body 40 on the valve seat 36. Let it. Therefore, the communication between the communication hole 32 and the through hole 34 and the small diameter hole 44 is interrupted, and the outflow of the high-pressure hydrogen gas is stopped.
  • the lead wire 88 of the coil 74 serves as a rotation for regulating the relative rotation between the valve body 8 and the fixed iron core 64. Since the lead wire 88 does not protrude greatly to the outer periphery of the valve body 8 because it is passed through the notch 86a of the directional positioning member 86, the device can be compactly arranged, and the device can be downsized. Insertion becomes easier. In addition, since the lead wire 88 is inserted into the discharge passage b of the valve body 8, the valve body 8 that does not require a separate hole for drawing out the lead wire 88 to the outside of the gas tank 1 is downsized. Insertion into the device becomes easy. Note that, in the present embodiment, the force valve element 40 and the movable iron core 50 that are configured as a pilot-type valve in which the valve element 40 and the movable iron core 50 are formed separately can also be implemented.
  • a plurality of openings 124 communicating with the annular groove 60 are formed on the cylindrical outer periphery of the cap member 90 so as to correspond to the annular groove 60.
  • An annular groove 126 is formed on the outer periphery of the cap member 90 so as to connect the plurality of openings 124.
  • a ring-shaped filter member 128 is mounted in the annular groove 126.
  • the filter member 128 is formed so that the outer peripheral force of the cap member 90 does not protrude, so that the filter member 128 can be easily assembled without disturbing the filter member 128 when assembled through the hole 2.
  • the present invention is not limited to such embodiments at all, and may be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

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Description

明 細 書
ガスタンクに備える電磁弁装置
技術分野
[0001] 本発明は、高圧ガスを充填するガスタンクに備える電磁弁装置に関し、特に、高圧 水素ガスを充填する燃料電池車のガスタンクに備えて好適なガスタンクに備える電磁 弁装置に関する。
背景技術
[0002] 従来より、例えば、自動車に搭載され、高圧ガスを充填したガスタンクには電磁弁が 設けられ、電磁弁の開閉制御により、高圧ガスをガスタンク力 供給するようにしてい る。この電磁弁は、特許文献 1に示すように、ガスタンクの口に装着される弁本体に一 体に組み込まれると共に、電磁弁は弁本体の先端に設けられ、ガスタンクの内部に 配置されている。
特許文献 1：特開平 11—36989号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、こうした従来のものは、電磁弁を弁本体に一体に組み立ててから、ガ スタンクのロ孔から内部に挿入しているので、電磁弁の大きさが大きいと、ガスタンク のロ孔もこれを挿入できるように大きく形成しなければならない。そのため、口孔に装 着される弁本体の大きさも大きくなり、大型化したり、重量が増加するという問題があ つた o
[0004] 本発明の課題は、小型で、ガスタンクに装着しやすいガスタンクに備える電磁弁装 置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] カゝかる課題を達成すベぐ本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、 内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により可動 鉄心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動するガ スタンクに備える電磁弁装置にぉ 、て、 前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体の前記ガスタンク内側端部を被覆するキャップ部材を設け、前記キヤッ プ部材の端面に形成した開口を前記流通路に連通すると共に、該開口に平板状の フィルタ部材を配置したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置がそれである 本発明のガスタンクに備える電磁弁装置は、弁本体の収納孔に電磁部を配置し、 弁本体の軸方向端に平板状のフィルタ部材を設けたので、小型で、ガスタンクに装 着しやすいという効果を奏する。流通路を弁本体の外周に沿って設けると、固定鉄心 を高圧ガスにより冷却することができる。
尚、前記流通路は、前記収装孔の外側の前記弁本体の外周に沿って設けてもよい また、内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により 可動鉄心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動 するガスタンクに備える電磁弁装置において、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記流通路に連通した開口を前記弁本体の外周側に形成すると共に、該開口にリ ング状のフィルタ部材を配置したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置が それである。
このようなガスタンクに備える電磁弁装置は、弁本体の収納孔に電磁部を配置し、 弁本体の外周側にリング状のフィルタ部材を設けたので、小型で、ガスタンクに装着 しゃす ヽと ヽぅ効果を奏する。
[0007] 更に、内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電によ り可動鉄心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動 するガスタンクに備える電磁弁装置において、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体に形成した溝と前記固定鉄心に形成した溝とに回転方向位置決め部 材を挿入すると共に、前記回転方向位置決め部材には前記コイルと外部電源とを接 続するリード線を揷通する切欠を形成したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁 装置がそれである。
このようなガスタンクに備える電磁弁装置は、弁本体の収納孔に電磁部を配置し、 弁本体と固定鉄心との溝に回転方向位置決め部材を挿入すると共に、回転方向位 置決め部材の切欠にリード線を揷通したので、小型で、ガスタンクに装着しやすいと いう効果を奏する。
[0008] また、内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により 可動鉄心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動 するガスタンクに備える電磁弁装置において、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、 前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体には、前記流通路とは別個に前記高圧ガスを外部へ排出可能に排出 路を形成し、前記排出路には前記コイルと外部電源とを接続するリード線を揷通する ことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置がそれである。
このようなガスタンクに備える電磁弁装置は、弁本体の収納孔に電磁部を配置し、 弁本体の排出路にリード線を揷通したので、小型で、ガスタンクに装着しやすいとい う効果を奏する。
[0009] 前記電磁部は、前記コイルが挿入される挿入孔を前記固定鉄心の一端面より軸方 向に穿設し、前記挿入孔へ前記コイルを挿入して前記挿入孔に装着した止め輪によ り抜け止めすると共に、前記挿入孔に挿入した弾性部材により前記コイルを軸方向 に押圧する構成としてもよい。また、前記電磁部は、前記収納孔に収納した前記固定 鉄心を前記収納孔に装着した止め輪により抜け止めすると共に、前記収納孔に収納 した弾性部材により前記固定鉄心を軸方向に押圧する構成としてもよい。そして、弾 性部材によりコイルあるいは固定鉄心を付勢することにより、コイルあるいは固定鉄心 を容易に固定保持できる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]本発明の一実施形態としてのガスタンクに備える電磁弁装置の軸方向に沿った 断面図である。
[図 2]本実施形態のガスタンクに備える電磁弁装置を用いた回路図である。
[図 3]図 1の ΠΙ-ΠΙに沿った拡大断面図である。
[図 4]本発明の他の実施形態としてのガスタンクに備える電磁弁装置の要部断面図 である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 図 1、図 2に示すように、 1はガスタンクで、本実施形態では、高圧水素ガスが充填さ れる。ガスタンク 1には、ロ孔 2が形成されており、ロ孔 2はガスタンク 1の内部と外部 とを連通するように貫通形成されている。ロ孔 2には、雌ねじ部 4が形成されると共に 、雌ねじ部 4に連接してストレート孔部 6が形成されて 、る。
[0012] ロ孔 2には、ガスタンク 1の外部から内部に向かって弁本体 8が挿入されている。弁 本体 8には、雌ねじ部 4に螺入される雄ねじ部 10が形成されると共に、ストレート孔部 6に嵌入されるストレート軸部 12が形成されている。ストレート軸部 12には、 Oリング 1 4が嵌着されて、漏れ止めが図られている。
[0013] 弁本体 8は、その先端がガスタンク 1の内部にまで達する長さに形成されており、弁 本体 8には、ガスタンク 1の内側端部力も軸方向に収納孔 16が形成されると共に、収 納孔 16に連接して摺動孔 18が形成されている。更に、摺動孔 18に連接して弁座孔 20、連接孔 22、貫通孔 24がそれぞれ軸方向にガスタンク 1の内部側力 外部側に 向力つて連接して形成されて 、る。
[0014] 弁座孔 20には、 Oリング 26が装着されて漏れ止めが図られた挿入部材 28が嵌着 されており、弁座孔 20に係止部材 30が螺入されて、挿入部材 28がワッシャー部材 2 9を介して固定されている。挿入部材 28には連通孔 32が、係止部材 30には貫通孔 34がそれぞれ形成されて、摺動孔 18と連接孔 22とが連通されている。
[0015] 挿入部材 28には、弁座 36が形成された弁座部材 38が嵌着されて、連通孔 32と貫 通孔 34とが弁座 36を介して連通されている。摺動孔 18には、弁体 40力 摺動孔 18 との間に隙間 42を設けて移動自在に挿入されている。弁体 40は、摺動孔 18を移動 して、弁座 36に着座'離間することができるように構成されている。弁体 40〖こは、中 央に小径孔 44が貫通形成されており、小径孔 44の収納孔 16側は、弁座 46を介して 摺動孔 18に連通されている。
[0016] 一方、収納孔 16内には、電磁部 48が配置されている。電磁部 48は、摺動孔 18に 移動自在に挿入された可動鉄心 50を備え、可動鉄心 50の先端は、弁体 40に隙間 5 2を開けて挿入されている。可動鉄心 50の先端は、弁座 46に着座して、小径孔 44と 摺動孔 18との連通を遮断できるように構成されている。また、可動鉄心 50と弁体 40と は、径方向に挿入されたピン 54により係止されている。このピン 54は、可動鉄心 50 に隙間なく嵌着されると共に、弁体 40とピン 54との間には隙間が形成されている。
[0017] 摺動孔 18に挿入されている可動鉄心 50の外周には、環状溝 56が形成されると共 に、環状溝 56に連接した連通溝 58が軸方向に形成されている。環状溝 56に対応し て、弁本体 8の外周には、環状溝 60が形成されており、環状溝 60と環状溝 56とを連 通する貫通孔 62が穿設されて ヽる。
[0018] また、電磁部 48は、可動鉄心 50と対向する固定鉄心 64を備え、固定鉄心 64は収 納孔 16の段部 16aに当接するように挿入されて!、る。収納孔 16には弁本体 8の端側 に止め輪 66が装着されており、固定鉄心 64と止め輪 66との間には弾性部材 68が介 装されている。弾性部材 68には、本実施形態では、波形に形成された座金が用いら れている。この弾性部材 68の弾性力により、固定鉄心 64が段部 16aに押圧されて、 固定保持されている。
[0019] 可動鉄心 50と固定鉄心 64との間には、コイルスプリング 70が配置されており、コィ ルスプリング 70の付勢力により、可動鉄心 50が移動されて弁座 46に着座するように 構成されている。固定鉄心 64には、可動鉄心 50側から軸方向に、リング状の挿入孔 72が形成されている。揷入孔 72には、弾性部材 73とコイル 74とが挿入されている。 弾性部材 73は、本実施形態では波形に形成された座金が用いられている。コイル 7 4はボビン 76に電線が巻かれた周知のものである。揷入孔 72には、可動鉄心 50の 端側に止め輪 78が装着されており、止め輪 78とコイル 74と間には、係止部材 80が 介装されている。コイル 74は弾性部材 73の付勢力により、係止部材 80を介して止め 輪 78に押圧されて、固定保持されている。
[0020] 固定鉄心 64には、揷入孔 72に連通する溝 82が外周に形成されており、この溝 82 に対応して、弁本体 8には収納孔 16に連通する溝 84が外周に形成されている。両 溝 82, 84には、回転方向位置決め部材 86が挿入されて、弁本体 8と固定鉄心 64と が相対的に回転しないように構成されている。回転方向位置決め部材 86には、切欠 86aが形成されており、コイル 74のリード線 88が切欠 86aを通り、溝 84に引き出され ている。
[0021] ガスタンク 1の内側に突出された弁本体 8の端部には、キャップ部材 90が被せられ ている。キャップ部材 90は環状溝 60を覆うような長さに形成され、その先端は、弁本 体 8に装着された Oリング 92により漏れ止めが図られている。弁本体 8の外周とキヤッ プ部材 90の内周との間には、隙間 94が形成されて、隙間 94は環状溝 60に連通さ れている。キャップ部材 90の外径は、弁本体 8のストレート軸部 12の外径と同じか、 それよりも小さくなるように、弁本体 8の外径が小さくされて、キャップ部材 90が弁本体 8の外周に装着されている。
[0022] キャップ部材 90の軸方向端面 90aには、複数の開口 96が穿設されており、開口 96 は隙間 94に連通するように構成されている。この端面 90aには、開口 96と同軸上に 開口 98が形成された円盤状の押さえ部材 100が配置されており、キャップ部材 90の 端面 90aと押さえ部材 100との間には、平板状のフィルタ部材 102が挟持されている
[0023] キャップ部材 90、押さえ部材 100、フィルタ部材 102を貫通するボルト 104が固定 鉄心 64に螺入されて、キャップ部材 90、押さえ部材 100、フィルタ部材 102が固定 鉄心 64に固定されている。フィルタ部材 102は、ガスタンク 1に充填された高圧ガス に混入した異物を捕捉できるものである。
[0024] 本実施形態では、貫通孔 24、連接孔 22、連通孔 32、貫通孔 34、摺動孔 18、連通 溝 58、環状溝 56、貫通孔 62、環状溝 60、隙間 94、開口 96, 98により流通路 aを形 成している。この流通路 aとは別個に、弁本体 8には排出路 bとしての排出孔 105が形 成されている。排出孔 105はガスタンク 1の外部側から内部に向力つて形成されてお り、その内部側の先端は、溝 84の端に形成された窪み 106に連通されている。前述 したリード線 88は溝 84を通って、窪み 106に引き込まれ、更に、排出孔 105内に挿 通されて、ガスタンク 1の外部の図示しな!、外部電源と接続できるように構成されて ヽ る。
[0025] 弁本体 8には、流通路 a、排出路 bとは別に供給路 cとしての供給孔 108も形成され ている。供給孔 108はガスタンク 1内部の弁本体 8の側面に開口されて、ガスタンク 1 内と連通されている。尚、本実施形態では、図 2に示すように、流通路 aには、更に、 過流防止弁 110、常時開弁されている開閉弁 112、減圧弁 114が介装されており、 排出路 bには常時閉弁されている開閉弁 116が介装されており、供給路 cには、チェ ック弁 118, 120、常時開弁されている開閉弁 122が介装されている。 [0026] 次に、前述した本実施形態のガスタンクに備える電磁弁装置の作動について説明 する。
まず、開閉弁 122、チェック弁 120, 118、供給孔 108を介して、ガスタンク 1内に高 圧水素ガスが充填される。自動車の運転に伴って、リード線 88を介して外部電源と 接続されたコイル 74に通電されると、固定鉄心 64が励磁されて、可動鉄心 50が固 定鉄心 64に吸引される。よって、可動鉄心 50が摺動孔 18を移動し、可動鉄心 50の 先端が弁座 46から離間する。これにより、開口 98、フィルタ部材 102、開口 96、隙間 94、環状溝 60、貫通孔 62、環状溝 56、連通溝 58、摺動孔 18、弁座 46、小径孔 44 を介して、連通孔 32に高圧水素ガスが流出する。
[0027] 連通孔 32の圧力が上昇すると共に、可動鉄心 50が更に移動して、ピン 54を介して 弁体 40を移動して、弁体 40を弁座 36力も離間させる。よって、貫通孔 34と連通孔 3 2とが弁座 36を介して連通され、開口 98、フィルタ部材 102、開口 96、隙間 94、環 状溝 60、貫通孔 62、環状溝 56、連通溝 58、摺動孔 18、隙間 42、貫通孔 34、弁座 36、連通孔 32、連接孔 22、貫通孔 24が連通されて、高圧水素ガスがガスタンク 1の 外部に流出する。
[0028] 高圧水素ガスがフィルタ部材 102を通過する際には、異物が捕捉されて、清浄な高 圧水素ガスが供給される。平板状のフィルタ部材 102はキャップ部材 90の端面 90a に取り付けられたコンパクトな構成であるので、電磁部 48を組み込んだ弁本体 8を口 孔 2に挿入する際に、フィルタ部材 102が邪魔になることがなぐ組み立てが容易で ある。また、隙間 94を高圧水素ガスが流れるときには、弁本体 8を介して、固定鉄心 6 4が冷却される。隙間 94を流通路 aとすることにより、流路断面積を大きく取れ、外形 をコンパクトにできる。
[0029] 一方、コイル 74の非通電により、固定鉄心 64による可動鉄心 50の吸引が解除され る。可動鉄心 50はコイルスプリング 70の付勢力により、摺動孔 18を移動して、可動 鉄心 50の先端が弁座 46に着座すると共に、弁体 40を押して、弁体 40を弁座 36に 着座させる。よって、連通孔 32と貫通孔 34及び小径孔 44との連通が遮断されて、高 圧水素ガスの流出が停止する。
[0030] コイル 74のリード線 88は、弁本体 8と固定鉄心 64との相対的回転を規制する回転 方向位置決め部材 86の切欠 86aに揷通されているので、リード線 88が弁本体 8の外 周に大きく突き出すことがなぐコンパクトに配置できるので、装置を小型化でき、しか も、ロ孔 2への挿入が容易になる。また、リード線 88を弁本体 8の排出路 bに挿通した ので、リード線 88をガスタンク 1の外部に引き出すための孔を別途形成する必要がな ぐ弁本体 8が小型化され、ロ孔 2への挿入が容易になる。尚、本実施形態では、弁 体 40と可動鉄心 50とを別体に形成したパイロット型弁として構成した力 弁体 40と可 動鉄心 50とを一体に構成しても実施可能である。
[0031] 次に、前述した実施形態と異なる第 2実施形態について、図 4によって説明する。
尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略す る。
本第 2実施形態では、キャップ部材 90の筒状の外周に、環状溝 60と対応して環状 溝 60に連通した複数の開口 124が形成されている。そして、この複数の開口 124を 繋ぐように、キャップ部材 90の外周に環状溝 126が形成されている。環状溝 126には リング状のフィルタ部材 128が装着されている。
[0032] フィルタ部材 128は、キャップ部材 90の外周力も突きでないように形成されており、 ロ孔 2を通して組み込む際に、フィルタ部材 128が邪魔になることはなぐ容易に組 み立てることができる。
[0033] 以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなぐ本発明の要旨を 逸脱しな 、範囲にぉ 、て種々なる態様で実施し得る。
産業上の利用可能性
[0034] 本発明によれば、小型で、ガスタンクに装着しやす!/ヽガスタンクに備える電磁弁装 置を得ることができ、高圧水素ガスを充填する燃料電池自動車のガスタンクにお!、て 禾 IJ用することがでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により可動鉄 心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動するガス タンクに備える電磁弁装置にぉ 、て、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体の前記ガスタンク内側端部を被覆するキャップ部材を設け、前記キヤッ プ部材の端面に形成した開口を前記流通路に連通すると共に、該開口に平板状の フィルタ部材を配置したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置。
[2] 前記流通路は、前記収装孔の外側の前記弁本体の外周に沿って設けられたことを 特徴とする請求項 1記載のガスタンクに備える電磁弁装置。
[3] 内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により可動鉄 心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動するガス タンクに備える電磁弁装置にぉ 、て、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記流通路に連通した開口を前記弁本体の外周側に形成すると共に、該開口にリ ング状のフィルタ部材を配置したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置。
[4] 内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により可動鉄 心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動するガス タンクに備える電磁弁装置にぉ 、て、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体に形成した溝と前記固定鉄心に形成した溝とに回転方向位置決め部 材を挿入すると共に、前記回転方向位置決め部材には前記コイルと外部電源とを接 続するリード線を揷通する切欠を形成したことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁
[5] 内部に高圧ガスを充填するガスタンクに設置し、コイルへの通電非通電により可動鉄 心が固定鉄心に吸引及び吸引解除されて弁体が弁座に着離して開閉作動するガス タンクに備える電磁弁装置にぉ 、て、
前記ガスタンクの内部と外部とを連通する流通路を形成した弁本体を前記ガスタン クのロ孔に外部から内部に挿入して前記ロ孔に装着し、かつ、前記流通路に弁座を 設けると共に、前記弁本体に前記弁座と着離する移動自在な弁体を設け、
前記弁体と係合して移動自在な可動鉄心と、該可動鉄心と対向して前記コイルへ の通電により前記可動鉄心を吸引すると共に前記コイルへの非通電により前記可動 鉄心の吸引を解除する固定鉄心とを備えた電磁部を前記弁本体の前記ガスタンク内 側端部に形成した収納孔内に配置し、
前記弁本体には、前記流通路とは別個に前記高圧ガスを外部へ排出可能に排出 路を形成し、前記排出路には前記コイルと外部電源とを接続するリード線を揷通する ことを特徴とするガスタンクに備える電磁弁装置。
[6] 前記電磁部は、前記コイルが挿入される挿入孔を前記固定鉄心の一端面より軸方向 に穿設し、前記挿入孔へ前記コイルを挿入して前記挿入孔に装着した止め輪により 抜け止めすると共に、前記挿入孔に挿入した弾性部材により前記コイルを軸方向に 押圧することを特徴とする請求項 1ないし請求項 5記載のガスタンクに備える電磁弁
[7] 前記電磁部は、前記収納孔に収納した前記固定鉄心を前記収納孔に装着した止め 輪により抜け止めすると共に、前記収納孔に収納した弾性部材により前記固定鉄心 を軸方向に押圧することを特徴とする請求項 1な 、し請求項 6記載のガスタンクに備
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