WO2021140878A1 - 気密端子、及びそれを備えるタンクバルブ装置 - Google Patents

気密端子、及びそれを備えるタンクバルブ装置 Download PDF

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WO2021140878A1
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airtight terminal
pressure region
seat surface
diameter portion
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PCT/JP2020/047487
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将佳 岡本
道彦 徳田
二宮 誠
佳照 藤本
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川崎重工業株式会社
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    • H01R13/5202Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J13/12Detachable closure members; Means for tightening closures attached by wedging action by means of screw-thread, interrupted screw-thread, bayonet closure, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • HELECTRICITY
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    • Y02E60/32Hydrogen storage

Definitions

  • the present invention relates to an airtight terminal attached to a hole connected to a low pressure region and a high pressure region, respectively, and a tank valve device including the airtight terminal.
  • a pressure vessel such as a high-pressure hydrogen tank is provided with a tank valve device at its mouth, and the discharge of high-pressure gas in the pressure vessel is controlled by the solenoid valve of the tank valve device.
  • a solenoid valve for example, an airtight terminal as in Patent Document 1 is used, and the device outside the pressure vessel (specifically, a control device) and the coil of the solenoid valve inside the pressure vessel are connected by the airtight terminal. It is electrically connected.
  • the airtight terminal of Patent Document 1 is, for example, a glass airtight terminal.
  • the glass airtight terminal has a tubular metal outer ring made of metal and an electrode pin inserted through the metal outer ring. Further, the glass airtight terminal is provided with an insulating glass layer between the electrode pin and the metal outer ring in order to ensure the insulating property. Since the insulating glass layer is provided, the inner hole of the metal outer ring cannot be reduced in the glass airtight terminal. Therefore, it is difficult to reduce the size of the airtight terminal.
  • an object of the present invention is to provide an airtight terminal that can be miniaturized.
  • the airtight terminal of the present invention is attached to a hole connected to a low-voltage region and a high-voltage region, respectively, and has a large-diameter portion, a substrate made of a synthetic resin, at least one electrode inserted through the substrate, and the large-diameter portion.
  • the large-diameter portion includes a sealing member that is externally attached to the substrate so as to be located closer to the high-pressure region, and the large-diameter portion has a parting line on its outer peripheral surface.
  • the metal outer ring and the glass insulating layer are not required, so that the airtight terminal can be miniaturized.
  • the parting line is provided in the large diameter portion, it is possible to prevent the parting line from forming a gap between the seal member and the substrate. Therefore, it is possible to suppress a decrease in airtightness in the high pressure region. That is, it is possible to secure the airtightness in the high voltage region while reducing the size of the airtight terminal.
  • the airtight terminal of the present invention includes a synthetic resin substrate fitted into a hole connected to each of a low-voltage region and a high-voltage region, and at least one electrode inserted into the substrate. It has a seat surface formed on the low pressure region side of the base, and the seat surface is pressed against the seat surface formed in the hole to maintain the airtightness of the high pressure region with respect to the low pressure region.
  • the base has a parting line.
  • the size of the airtight terminal can be reduced. Further, the manufacturing cost can be reduced by reducing the number of component parts, and the weight of the airtight terminal 1 can be reduced. Further, a gap is formed between the seat surface and the seat surface by the parting line, and it is possible to suppress a decrease in airtightness in the high pressure region. That is, it is possible to secure the airtightness in the high voltage region while reducing the size of the airtight terminal.
  • the tank valve device of the present invention is provided in the pressure vessel, and is located in the airtight terminal, the casing attached to the pressure vessel, and the pressure vessel on the high pressure region side. It is provided with electrical components attached to the casing.
  • electrical components such as solenoid valves can be arranged inside the pressure vessel while ensuring airtightness in the high pressure region.
  • miniaturization can be achieved.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of the airtight terminal of the third embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of the airtight terminal of the fourth embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of the airtight terminal of the fifth embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged view of the airtight terminal of the sixth embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the tank valve device of FIG.
  • the airtight terminals 1, 1A to 1E of the first to sixth embodiments according to the present invention and the tank valve device 2 including the airtight terminals 1 and 1E will be described with reference to the above-described drawings.
  • the concept of the direction used in the following description is used for convenience in the explanation, and does not limit the direction of the configuration of the invention to that direction.
  • the airtight terminals 1, 1A to 1E and the tank valve device 2 described below are only one embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiment, and can be added, deleted, or changed without departing from the spirit of the invention.
  • the present invention is not limited to the embodiment, and can be added, deleted, or changed without departing from the spirit of the invention.
  • the airtight terminal 1 shown in FIG. 1 maintains the airtightness of the high-pressure region with respect to the low-pressure region outside the high-pressure region such as equipment such as a tank valve device and equipment such as a clean room. , It is for electrically connecting the devices provided in each area.
  • the airtight terminal 1 having such a function has a substrate 11, at least one electrode (a pair of electrodes in this embodiment) 12, a seal member 13, and a backup ring 14. ing.
  • the substrate 11 is made of synthetic resin such as PEEK, PPS, PI, and PAI.
  • the substrate 11 is formed in a substantially columnar shape.
  • the substrate 11 does not necessarily have to be made of only synthetic resin.
  • the substrate 11 may be partially composed of a resin other than the synthetic resin as long as the insulating property can be ensured.
  • Electrodes 12 are fitted in the substrate 11, and both end portions thereof protrude from the substrate 11. Further, the substrate 11 has a large diameter portion 11a in the intermediate portion in the axial direction thereof, and the large diameter portion 11a protrudes in the radial direction and is formed to have the largest diameter in the substrate 11. Further, the substrate 11 has a contact surface 11b on the tip end side of the large diameter portion 11a.
  • the contact surface 11b has a tapered shape that tapers from the large diameter portion 11a toward the tip end side.
  • a sealing member 13 is externally attached to a mounting surface 11c located on one end side of the large diameter portion 11a.
  • the seal member 13 is an annular member made of synthetic rubber or the like, for example, an O-ring.
  • a backup ring 14 is externally attached to the remaining portion of the substrate 11. The backup ring 14 is located between the seal member 13 and the large diameter portion 11a to support the seal member 13.
  • the airtight terminal 1 configured in this way is fitted into a hole 10 as shown in FIG. 2, for example, a hole 10 formed in a casing 21 (see FIG. 8) of a tank valve device 2 described later, a wall of a clean room, or the like. It is provided to be crowded.
  • the hole portion 10 has a large diameter portion 10a and a small diameter portion 10b, and the large diameter portion 10a is formed to have a larger diameter than the small diameter portion 10b. Further, between the large diameter portion 10a and the small diameter portion 10b, the diameter is reduced from the large diameter portion 10a side toward the small diameter portion 10b side, and this forms a tapered seating surface 10c. There is.
  • the large diameter portion 10a is connected to the high pressure region H (for example, in the tank or the clean room), and the small diameter portion 10b is connected to the low pressure region L (for example, the atmosphere). .. Therefore, the large diameter portion 10a has a higher pressure than the small diameter portion 10b, and the airtight terminal 1 is attached to the hole portion 10 to prevent the high pressure gas of the large diameter portion 10a from leaking to the small diameter portion 10b. That is, the airtight terminal 1 maintains the airtightness of the high pressure region H with respect to the low pressure region L.
  • the base 11 is inserted into the large diameter portion 10a, and the seal member 13 exterior to the base 11 is brought into contact with the inner wall of the hole 10.
  • the seal member 13 secures the airtightness of the high pressure region H with respect to the low pressure region L.
  • the seal member 13 is arranged on the high pressure region H side. Specifically, the seal member 13 is arranged on the high pressure region H side of the large diameter portion 11a. Therefore, the seal member 13 is crushed by the gas in the high pressure region H. As a result, the seal member 13 can be brought into close contact with the inner wall of the hole 10, and the airtightness can be improved.
  • the backup ring 14 is arranged on the low pressure region L side of the seal member 13. As a result, the backup ring 14 stably supports the seal member.
  • the contact surface 11b is brought into contact with the seat surface 10c, and the contact surface 11b is pressed against the seat surface 10c by the gas in the high pressure region H. Therefore, the contact surface 11b is formed as follows. That is, the taper angle ⁇ of the contact surface 11b is formed to be larger than the taper angle ⁇ of the seat surface 10c of the hole portion 10. Further, the contact surface 11b is R-chamfered at a portion connected to the large diameter portion 11a. Therefore, the contact surface 11b brings the R portion that is chamfered to contact the seat surface 10c.
  • a gap 10 g is formed between the portion connected to the small diameter portion 10b, that is, the most reduced diameter portion (hereinafter referred to as the “maximum reduced diameter portion”) 10d on the seat surface 10c and the contact surface 11b, and the gap 10 g is separated.
  • the maximum reduced diameter portion the most reduced diameter portion
  • the outermost diameter portion 10d is cornered, stress concentration is likely to occur there when the contact surface 11b comes into contact with the contact surface 11b. Therefore, the occurrence of stress concentration as described above can be suppressed by separating the contact surface 11b from the most contracted diameter portion 10d.
  • the airtight terminal 1 is fixed in the hole 10 as follows.
  • the airtight terminal 1 has one end 11d protruding from the large diameter portion 10a of the hole 10, and the one end 11d is inserted through the regulating member 15.
  • a non-circular portion having a non-circular cross section is formed in a part of the airtight terminal 1.
  • the cross section of one end portion 11d of the substrate 11 has a substantially oval shape in which planes 11f and 11f are formed by cutting out at positions separated from each other in the circumferential direction (positions separated by 180 degrees in the present embodiment) in a circle. , The planes 11f and 11f can be grasped to change the rotation position of the airtight terminal 1.
  • the one end portion 11d of the substrate 11 does not necessarily have to have an oval shape, and may have a rectangular cross section, and may have a shape that can be grasped and rotated. Further, in the one end portion 11d of the substrate 11, a step portion 11g is formed therein, and the step portion 11g hits the regulating member 15 to regulate the movement to the high pressure side.
  • the high-voltage side connector 16 is inserted into the mounting hole portion 15a.
  • the high-voltage side connector 16 is electrically connected to an electrical component (not shown) arranged in the high-voltage region H.
  • the high-voltage side connector 16 is, for example, a female connector, and one end portion 12a is fitted into a pair of insertion holes 16a and 16a formed therein.
  • the other end 12b of the electrode 12 projects to the small diameter portion 10b, and the low voltage side connector 17 is inserted into the small diameter portion 10b.
  • the low-voltage side connector 17 is electrically connected to an external device (not shown) arranged in the low-voltage region L.
  • the low-voltage side connector 17 is also, for example, a female connector, and the other end 12b is fitted into the insertion hole 17a formed therein. Therefore, by fitting and connecting the two connectors 16 and 17 to the airtight terminal 1, the electrical component and the external device can be electrically connected.
  • the airtight terminal 1 configured in this way is configured by inserting the electrode 12 through the substrate 11 made of synthetic resin, it does not require a metal outer ring and a glass insulating layer unlike the conventional airtight terminal. Therefore, the size of the airtight terminal 1 can be reduced. Further, since the airtight terminal 1 does not require a metal outer ring and a glass insulating layer, the number of component parts can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost and the weight of the airtight terminal 1.
  • the airtight terminal 1 can be manufactured in large quantities and at low cost even if it has a complicated shape.
  • the mold for molding the airtight terminal 1 is configured by combining a plurality of mold parts in consideration of taking out the airtight terminal 1 from the mold. Therefore, when the substrate 11 is molded, a parting line is formed at the joint of the mold parts.
  • a parting line 11e is formed on a portion other than the mounting surface 11c (large diameter portion 11a in the present embodiment) by adjusting the position of the seam, and the parting line is formed on the mounting surface 11c. Not formed.
  • an annular parting line 11e extending over the entire circumference in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 11a of the substrate 11.
  • a gap is formed between the mounting surface 11c and the sealing member 13, and high-pressure gas flows out from the gap. Then, the airtightness of the high pressure region H decreases.
  • the parting line 11e is formed at a portion other than the mounting surface 11c as described above, gas does not flow out from between the mounting surface 11c and the seal member 13, and the airtightness of the high pressure region H Can be secured. That is, the airtight terminal 1 can secure the airtightness of the high voltage region H while reducing the size.
  • the parting line 11e when the parting line 11e is sealed on the high pressure region H side, the parting line 11e is located on the low pressure region L side of the smooth region (for example, the mounting surface 11c) without the parting line 11e.
  • the large diameter portion 11a is also located on the low pressure region L side of the smooth region, and the high pressure region H of the substrate 11 has the same diameter or is tapered from the smooth region. This makes it possible to remove the mold.
  • the parting line does not necessarily have to be formed only on the outer peripheral surface of the large diameter portion 11a, and is the opposite of the mounting surface 11c on the substrate 11 from the large diameter portion 11a to one end (that is, sandwiching the large diameter portion 11a).
  • a parting line parallel to the axis (on the side) may be formed.
  • the mold for molding the base 11 is formed so that the gate portion connecting the passage of the mold to the product shape portion (cavity portion) of the resin airtight terminal of the mold is located on the low pressure side of the mounting surface 11c of the base 11. Has been done. As a result, when the gate mark is peeled off, it can be guided to the low pressure side, it is possible to prevent the peeled gate mark from entering between the mounting surface 11c and the seal member 13, and the airtightness of the high pressure region H can be improved. Can be secured.
  • the electrode 12 and the substrate 11 are integrally molded.
  • the electrode 12 is subjected to surface treatment such as surface roughening and formation of a bonding film between metal and resin.
  • the electrode 12 is bonded to the substrate 11 by a different material.
  • the surface treatment may be applied to at least an axial intermediate portion of the electrode 12 on which the substrate 11 is provided. Examples of surface treatments include chemical treatments and physical treatments by laser irradiation. In this way, the electrode 12 and the substrate 11 can be firmly bonded by the surface treatment. Therefore, the bondability and airtightness between the electrode 12 and the substrate 11 can be improved.
  • the airtight terminal 1A of the second embodiment has a configuration similar to that of the airtight terminal 1 of the first embodiment. Therefore, the configuration of the airtight terminal 1A of the second embodiment will be mainly described in that it differs from the airtight terminal 1 of the first embodiment, and the same configuration will be designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The same applies to the airtight terminals 1B and 1C of the third and fourth embodiments described below.
  • the airtight terminal 1A of the second embodiment has a base 11 and a pair of electrodes 12A and 12A as shown in FIG. 3, a seal member 13 (see FIG. 2), and a backup ring 14 (see FIG. 2). There is.
  • the electrode 12A is formed to be long. That is, in the electrode 12A, the other end side portion 12c protruding toward the low voltage region L side is formed longer than the one end portion 12a protruding toward the high voltage region H side. Then, the insulator 18 is covered on the other end side portion.
  • the insulator 18 is made of an insulating material, for example, a synthetic resin such as PBT, ABS, PP, PA, and PPS.
  • the insulator 18 is formed in a substantially columnar shape. Further, the insulator 18 has an insertion hole 18a. In this embodiment, a pair of insertion holes 18a are formed.
  • the insulator 18 is covered on the other end side portion so that the other end side portion of the electrode 12A is fitted into the insertion hole 18a, respectively. Further, the insulator 18 is formed shorter than the other end side portion of the electrode 12A, and the tip end portion of the other end side portion of the electrode 12A protrudes from the insulator 18. Then, this protruding portion is fitted and inserted into the low-voltage side connector 17.
  • At least one protrusion piece 18b (in this embodiment, a pair of protrusion pieces 18b, 18b) is formed on one end surface which is an end face on the substrate 11 side.
  • the protrusions 18b are arranged at intervals in the circumferential direction (180 degree intervals in the present embodiment), and project from the base end surface toward the substrate 11.
  • a notch 11h is formed at the other end of the substrate 11 so as to correspond to the protrusion 18b (see also FIG. 1), and the insulator 18 is formed by entering the pair of protrusions 18b into the notch 11h. It is possible to prevent the substrate 11 from rotating relative to its axis.
  • the notch 11h does not necessarily have to be formed on the substrate 11, and may be formed on the insulator 18 side. In that case, the protrusion 18b is formed on the substrate side. In addition, any structure may be used as long as it can prevent rotation.
  • the insertion hole 18a is formed with an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the electrode 12A. Therefore, the electrode 12A can be fitted to the insulator 18. As a result, it is possible to prevent the insulator 18 from moving in the axial direction with respect to the pair of electrodes 12A.
  • the insertion hole 18a is formed in a tapered shape so that the portion on one end side expands in diameter toward the other end side, so that the electrode 12A can be easily inserted.
  • the insertion hole 18a is formed with a part or the whole of the remaining portion excluding the opening portion on the other end side having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the electrode 12A.
  • the electrode 12A that protrudes longer on the low voltage region L side can be adopted by using the insulator 18.
  • the tip of the electrode 12A can be extended to a distant position, and the lead wire connected to the electrode 12A can be shortened or eliminated.
  • the yield of the airtight terminal 1A can be improved.
  • the airtight terminal 1A of the second embodiment has the same effect as that of the airtight terminal 1 of the first embodiment.
  • the airtight terminal 1B of the third embodiment includes a base 11B, a pair of electrodes 12, a seal member 13, a backup ring 14, and a reinforcing member 19.
  • the substrate 11B is formed in a substantially columnar shape, and the tip portion on the low pressure region side thereof is formed flat.
  • a reinforcing member 19 is joined to the tip portion of the base 11B by a different material. That is, the reinforcing member 19 is composed of a material having insulating properties and stronger than the synthetic resin which is the material of the base 11B, for example, a ceramic material, and reinforces the tip portion of the base 11B.
  • the tip portion of the base 11B abuts on the open end portion 10e via the reinforcing member 19, and when the base 11B is pushed by the gas in the high pressure region H and pressed toward the seat surface 10c, the base 11B It is possible to prevent an excessive load from being applied to the tip portion. As a result, it is possible to form the space between the large diameter portion 10a and the small diameter portion 10b in a stepped shape to flatten the seat surface 10c, thereby facilitating the formation of the hole portion 10.
  • the airtight terminal 1B of the third embodiment has the same effect as that of the airtight terminal 1 of the first embodiment.
  • the airtight terminal 1C of the fourth embodiment has a substrate 11C and a pair of electrodes 12 and 12.
  • the substrate 11C has a substantially columnar base portion 11k and a sheet surface 11i, and the sheet surface 11i is formed on a portion of the base portion 11k on the low pressure region L side.
  • the seat surface 11i is formed in a tapered shape like the contact surface 11b, and a portion on one end side thereof is seated on the seat surface 10c. When the seat surface 11i is seated on the seat surface 10c in this way, the high pressure region H is sealed.
  • the shape of the sheet surface 11i is not necessarily limited to the shape as described above, and may be formed in a partially spherical shape.
  • the substrate 11C is pressed against the seat surface 10c by the gas in the high pressure region H, thereby suppressing the leakage of gas from the high pressure region H side to the low pressure region L side. Thereby, the airtightness of the high pressure region H can be maintained with respect to the low pressure region L. Further, in the airtight terminal 1C, since the airtightness of the high voltage region H can be maintained without using the seal member 13 and the backup ring 14, it is possible to suppress an increase in the number of parts and reduce the manufacturing cost.
  • the airtight terminal 1C may have a sealing member 13 and a backup ring 14, and in that case, the high pressure region H can be sealed at two places.
  • the airtight terminal 1C is also manufactured by mold molding like the airtight terminal 1 of the first embodiment, and the formation position of the parting line 11e is adjusted by adjusting the position of the joint of the mold parts. Specifically, in the airtight terminal 1C, the parting line 11e is formed on a portion other than the seat surface 11i, and the parting line is not formed on the seat surface 11i. In the airtight terminal 1C according to the present embodiment, an annular parting line 11e extending over the entire circumference in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 11a. Therefore, the parting line 11e does not form a gap between the seat surface 11i and the seat surface 10c, and the airtightness of the high pressure region H is maintained.
  • the parting line 11e when the parting line 11e is sealed at the low pressure region L side, the parting line 11e is closer to the high pressure region H side than the smooth region (for example, the sheet surface 11i) without the parting line 11e. Is located. Further, the large diameter portion 11a is also located on the high pressure region H side of the smooth region, and the low pressure region L of the substrate 11 has the same diameter or is tapered from the smooth region. This makes it possible to remove the mold. Further, the parting line does not have to be formed only in an annular shape at the base portion 11k, and extends from the annular portion to the other end of the substrate 11 (that is, on the opposite side of the seat surface 11i with the large diameter portion 11a interposed therebetween). A linear portion parallel to the axis may be formed.
  • the airtight terminal 1C of the fourth embodiment has the same effect as that of the airtight terminal 1 of the first embodiment.
  • the airtight terminal 1D of the fifth embodiment has a configuration similar to that of the airtight terminal 1C of the fourth embodiment. Therefore, the configuration of the airtight terminal 1D of the fifth embodiment will be mainly described as being different from the airtight terminal 1C of the fourth embodiment, and the same configuration will be designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The same applies to the airtight terminal 1E of the sixth embodiment described below.
  • the airtight terminal 1D of the fifth embodiment has a base 11D, a pair of electrodes 12 and 12, and a spring member 20 as shown in FIG.
  • the substrate 11D has the same shape as the substrate 11 of the first embodiment, and the contact surface 11b forms the sheet surface 11i. That is, the high pressure region H is sealed when the seat surface 11i is seated on the seat surface 10c.
  • the spring member 20 which is an example of the urging member urges the base 11D toward the seat surface 10c, and is, for example, a compression coil spring.
  • the spring member 20 is housed in an annular space formed between the large diameter portion 11a of the base 11D of the airtight terminal 1D and the regulating member 15.
  • the spring member 20 arranged in this way can press the seat surface 11i against the seat surface 10c even when the pressure in the high pressure region H decreases and the differential pressure from the low pressure region L becomes small. Even if an undesired load is applied to the substrate 11D, the seal of the high pressure region H can be maintained.
  • the airtight terminal 1D of the fifth embodiment has the same effect as the airtight terminal 1C of the fourth embodiment.
  • the airtight terminal 1E of the sixth embodiment has a base 11E and a pair of electrodes 12 and 12.
  • the substrate 11E has a deformed portion 11j at its base end portion.
  • the deformed portion 11j protrudes from the base end portion of the substrate 11E, and is formed in an annular shape so as to surround the pair of electrodes 12 and 12, for example.
  • the deformed portion 11j has a substantially triangular cross section cut by a cut surface perpendicular to the circumferential direction.
  • the deformed portion 11j formed in this way has its tip protruding from the large-diameter portion 10a, and the regulating member 15 presses the base 11E against the seat surface 10c so as to deform the tip (FIG. 9). (See the black-painted portion of the deformed portion 11j shown in the enlarged view of the region Y). As a result, the substrate 11E can be pressed more strongly against the seat surface 10c, and the sealing property can be further improved.
  • the airtight terminal 1E of the sixth embodiment has the same effect as that of the airtight terminal 1C of the fourth embodiment.
  • the tank valve device 2 is provided in a pressure vessel, for example, a high pressure tank container 3, and controls the discharge of gas stored in the pressure vessel, such as hydrogen and gas such as LNG.
  • the tank valve device 2 is composed of a plurality of valves such as a solenoid valve 4 and a pressure reducing valve (not shown), and has a valve block 2a for attaching the plurality of valves. A part of the valve block 2a is screwed so as to be inserted into the mouth portion 3a of the high-pressure tank container 3, and the solenoid valve 4 is attached to the inserted portion (hereinafter, referred to as “casing” for convenience of explanation) 21. Has been done.
  • the solenoid valve 4 opens and closes the valve passage 21a formed in the casing 21 to control the discharge of gas in the high-pressure tank container 3. That is, the solenoid valve 4 includes, in addition to the casing 21, a guide member 22, a main valve body 23, a seat piston 24, and an electromagnetic drive device 25, and these are aligned with the valve chamber 21b of the casing 21. It is housed so that it is lined up with L1.
  • the guide member 22 is arranged so as to surround the valve opening 21c, and the main valve body 23 is inserted through the guide member 22.
  • the main valve body 23 has its tip seated on the valve seat 21d and closes the valve passage 21a.
  • a pilot passage 23a is formed in the main valve body 23, and the pilot passage 23a is opened and closed by the seat piston 24.
  • the seat piston 24 can be driven by the electromagnetic drive device 25, and the electromagnetic drive device 25 is configured as follows.
  • the electromagnetic drive device 25 has a plunger 31, a fixed magnetic pole 32, and a solenoid 33.
  • a seat piston 24 is inserted and engaged with the tip end side of the plunger 31.
  • fixed magnetic poles 32 are provided so as to face each other, and a solenoid 33 is arranged so as to surround them.
  • the solenoid 33 is electrically connected to an external device outside the high-pressure tank container 3, for example, a control device (not shown), and is driven by a drive signal from the control device. Therefore, the solenoid 33 has a solenoid-side connector 26 for electrically connecting it to an external device.
  • the solenoid-side connector 26 corresponds to the high-voltage side connector 16 described above, and each of the electrodes 12 can be fitted into the insertion hole 16a to connect the airtight terminal 1.
  • the solenoid-side connector 26 is fixed to, for example, the bobbin 33a of the solenoid 33, and protrudes toward the guide member 22 from there.
  • the guide member 22 corresponds to the above-mentioned regulation member 15, and a mounting hole portion 15a into which the solenoid-side connector 26 is inserted is formed therein.
  • the solenoid side connector 26 is inserted from the base end side of the mounting hole portion 15a.
  • the casing 21 is formed with a through hole portion 30 at a position corresponding to the mounting hole portion 15a.
  • the through hole portion 30 corresponds to the above-mentioned hole portion 10, and the airtight terminal 1 is fitted therein. That is, one end 11d of the substrate 11 projects from the through hole 30 to the mounting hole 15a, and the substrate 11 is sandwiched between the guide member 22 and the casing 21 and fixed to the through hole 30. Further, one end portion 12a of the electrode 12 protruding from the substrate 11 is fitted into the insertion hole 16a of the solenoid side connector 26. As a result, the solenoid 33 and the airtight terminal 1 are electrically connected.
  • a device-side connector 27 corresponding to the low-voltage side connector 17 is inserted into the small-diameter portion 10b of the hole portion 10.
  • the device-side connector 27 is connected to an external device via a conducting wire (not shown) and an external terminal 35, and the other end 12b of the electrode 12 is inserted into the insertion hole 17a of the device-side connector 27 to be externally connected.
  • the device and the airtight terminal 1 can be electrically connected.
  • the large diameter portion 10a of the through hole portion 30 is the high pressure region H. That is, the large diameter portion 10a is connected to the valve chamber 21b through various gaps and the like, and has the same pressure as the inside of the high pressure tank container 3.
  • the small diameter portion 10b of the through hole portion 30 is a low pressure region L.
  • the small diameter portion 10b is connected to the outside of the high pressure tank container 3.
  • the through hole portion 30 is formed so as to be adjacent to the valve passage 21a in the radial direction, and the airtight terminal 1 and the connectors 16 and 17 are seen from the outer edge of the solenoid 33 when viewed from the axial direction. It can be located inside. As a result, the outer diameter of the solenoid valve 4 can be reduced. Further, since the solenoid-side connector 26 and the airtight terminal 1 are arranged outside the main valve body 23 in the radial direction, it is possible to prevent the solenoid valve 4 from becoming long in the axial direction. Further, since the airtight terminal 1 attached to the casing 21 can be assembled simply by inserting it into the guide member 22, the solenoid valve 4 can be easily assembled.
  • the insulator 18 that covers the other end side portion is formed of a member separate from the base 11, but the large diameter portion 11a in the base 11 is used to cover the other end side portion.
  • the portion on the tip side may be formed to be long.
  • the tip surface and the seat surface 10c of the substrate 11B are formed flat, but they may be formed in a tapered shape.
  • the number of electrodes 12 and 12A provided therein is two, but the number is not limited to two and may be one, or three or more may be applied. Good.
  • Airtight terminals 1, 1A to 1E can be manufactured with a small diameter.
  • the solenoid 33 is exemplified as the electrical component of the tank valve device 2 of the present embodiment, the electrical component is not limited to the solenoid 33, and may be a sensor, an electric motor, a piezoelectric element, or the like, and may be a signal or an electric component. Anything that can transmit power will do.
  • the deformed portion 11j may be formed on the base 11D of the airtight terminal 1D.
  • both the contact surface 11b and the seat surface 10c do not necessarily have to be tapered. That is, either one may be formed in a partially spherical shape. By doing so, the contact surface 11b can be separated from the minimum diameter portion 10d. Further, both the contact surface 11b and the seat surface 10c may be formed in a partially spherical shape. In this case, for example, by making the radius of curvature of the contact surface 11b larger than the radius of curvature of the seat surface 10c, the contact surface 11b can be separated from the most reduced diameter portion 10d.

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Abstract

低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に取り付けられ、大径部を有する合成樹脂製の基体と、基体に挿通されている少なくとも1つの電極と、大径部より高圧領域側に位置するように基体に外装されるシール部材と、を備え、大径部は、その外周面にパーティングラインを有している、気密端子。

Description

気密端子、及びそれを備えるタンクバルブ装置
 本発明は、低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に取り付けられる気密端子、及びそれを備えるタンクバルブ装置に関する。
 高圧水素タンク等の圧力容器では、その口部にタンクバルブ装置が設けられており、タンクバルブ装置の電磁弁によって圧力容器内の高圧ガスの排出が制御されている。この電磁弁には、例えば特許文献1のような気密端子が用いられており、気密端子によって圧力容器外の機器(具体的には、制御装置)と圧力容器内の電磁弁のコイル等とが電気的に接続される。
特開2015-152165号公報
 特許文献1の気密端子は、例えばガラス気密端子である。ガラス気密端子は、金属から成る筒状の金属外環と、金属外環に挿通される電極ピンを有している。また、ガラス気密端子には、電極ピンと金属外環との間の絶縁性を確保するために、それらの間に絶縁ガラス層が設けられている。絶縁ガラス層が設けられるため、ガラス気密端子では、金属外環の内孔を小さくすることができない。それ故、気密端子の小型化を図ることが難しい。
 そこで本発明は、小型化を図ることができる気密端子を提供することを目的としている。
 本発明の気密端子は、低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に取り付けられ、大径部を有する合成樹脂製の基体と、前記基体に挿通されている少なくとも1つの電極と、前記大径部より前記高圧領域側に位置するように前記基体に外装されるシール部材と、を備え、前記大径部は、その外周面にパーティングラインを有しているものである。
 本発明に従えば、従来のガラス気密端子のように、金属外環及びガラス絶縁層を必要としないので、気密端子の小型化を図ることができる。また、パーティングラインを大径部に設けているため、パーティングラインによって、シール部材と基体との間に隙間が形成されることを抑制できる。そのため、高圧領域の気密性が低下することを抑制できる。即ち、気密端子に関して小型化を図りつつ高圧領域の気密性を確保することができる。
 本発明の気密端子は、低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に嵌め込まれる合成樹脂製の基体と、前記基体に挿通される少なくとも1つの電極と、を備え、前記基体は、基部と、前記基部の前記低圧領域側に形成されるシート面とを有し、前記シート面は、前記孔部に形成される座面に押し付けられて前記低圧領域に対して前記高圧領域の気密を維持し、前記基部は、パーティングラインを有しているものである。
 本発明に従えば、金属外環を必要としないので、気密端子の小型化を図ることができる。また、構成部品の点数を低減による製造コストを低減、更には気密端子1の軽量化を図ることができる。またパーティングラインによってシート面と座面との間に隙間が形成され、高圧領域の気密性が低下することを抑制できる。即ち、気密端子に関して小型化を図りつつ高圧領域の気密性を確保することができる。
 本発明のタンクバルブ装置は、圧力容器に設けられるものであって、前述する気密端子と、前記圧力容器に取り付けられるケーシングと、前記高圧領域側である前記圧力容器内に位置するように、前記ケーシングに取り付けられる電装品とを備えるものである。
 本発明に従えば、高圧領域の気密を確保しつつ、圧力容器内部に電磁弁などの電装品を配置することができる。
 本発明によれば、小型化を図ることができる。
 本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
第1実施形態の気密端子を示す斜視図である。 図1の気密端子が取り付けられる状態を示す断面図である。 第2実施形態の気密端子を示す断面図である。 第3実施形態の気密端子を拡大して示す拡大断面図である。 第4実施形態の気密端子を拡大して示す拡大断面図である。 第5実施形態の気密端子を拡大して示す拡大断面図である。 第6実施形態の気密端子を拡大して示す拡大断面図である。 気密端子を備えるタンクバルブ装置を示す断面図である。 図8のタンクバルブ装置の一部分を拡大して示す断面図である。
 以下、本発明に係る第1乃至第6実施形態の気密端子1,1A~1E及びそれを備えるタンクバルブ装置2について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する気密端子1,1A~1E及びタンクバルブ装置2は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。なお、本発明は、実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
 <第1実施形態>
 図1に示す気密端子1は、タンクバルブ装置等の機器やクリーンルーム等の設備のように中が高圧領域となっているものにおいて、その外側の低圧領域に対して高圧領域の気密を維持しつつ、各領域に夫々設けられた機器を電気的に接続するためのものである。このような機能を有する気密端子1は、図1に示すように基体11と、少なくとも1つの電極(本実施形態では、一対の電極)12と、シール部材13と、バックアップリング14とを有している。
 基体11は、PEEK、PPS、PI、及びPAI等の合成樹脂製である。基体11は、大略円柱状に形成されている。なお、基体11は、必ずしも合成樹脂のみから成る必要はない。基体11は、絶縁性が確保できるのであれば、部分的に合成樹脂以外のものによって構成されてもよい。基体11には、電極12が嵌挿されており、それらの両端部分が基体11から突き出ている。また、基体11は、その軸線方向中間部分に大径部11aを有しており、大径部11aは、径方向に突き出て基体11において最も大径に形成されている。また、基体11は、大径部11aの先端側に当接面11bを有している。当接面11bは、大径部11aから先端側に向かって先細りのテーパ状になっている。また、基体11には、大径部11aより一端側にある装着面11cにシール部材13が外装されている。シール部材13は、合成ゴム等から成る環状の部材、例えばOリングである。また、基体11の残余部には、バックアップリング14が外装されている。バックアップリング14は、シール部材13と大径部11aとの間に位置してシール部材13を支えている。
 このように構成される気密端子1は、図2に示すような孔部10、例えば後述するタンクバルブ装置2のケーシング21(図8参照)やクリーンルームの壁等に形成される孔部10に嵌め込むように設けられている。孔部10は、大径部分10aと小径部分10bとを有しており、大径部分10aは、小径部分10bより大径に形成されている。また、大径部分10aと小径部分10bとの間は、大径部分10a側から小径部分10b側に向かって縮径するように形成されており、そこがテーパ状の座面10cを成している。このような形状を有する孔部10において、大径部分10aは、高圧領域H(例えばタンク内やクリーンルーム内)に繋がっており、また小径部分10bは、低圧領域L(例えば大気)に繋がっている。それ故、大径部分10aは、小径部分10bより高圧になっており、孔部10に気密端子1を取り付けて大径部分10aの高圧ガスが小径部分10bに漏れないようにしている。即ち、気密端子1は、低圧領域Lに対して高圧領域Hの気密を維持している。
 更に詳細に説明すると、気密端子1は、大径部分10aに基体11を挿入させ、基体11に外装されるシール部材13を孔部10の内壁に当接させる。このようにして、シール部材13が、低圧領域Lに対して高圧領域Hの気密性を確保している。また、気密端子1では、シール部材13が、高圧領域H側に配置されている。詳細には、シール部材13が、大径部11aよりも高圧領域H側に配置される。そのため、高圧領域Hのガスによってシール部材13が押し潰されるようになっている。これにより、シール部材13を孔部10の内壁に密着させることができる、気密性を向上させることができる。なお、バックアップリング14は、シール部材13よりも低圧領域L側に配置されている。これにより、バックアップリング14が、シール部材を安定的に支えている。
 また、気密端子1は、当接面11bを座面10cに当接させており、高圧領域Hのガスによって当接面11bが座面10cに押圧されている。それ故、当接面11bが以下のように形成されている。即ち、当接面11bのテーパ角αが孔部10の座面10cのテーパ角βより大きく形成されている。また、当接面11bは、大径部11aと繋がる部分がR面取りされている。それ故、当接面11bは、R面取りされているR部分を座面10cに当接させている。これにより、小径部分10bと繋がる部分、即ち座面10cにおいて最も縮径した部分(以下、「最縮径部」という)10dと当接面11bとの間に隙間10gを形成し、それを離すことができる。最縮径部10dは、隅取りがされているものの、当接面11bが当接するとそこに応力集中が生じやすい部分である。それ故、最縮径部10dから当接面11bを離すことによって前述するような応力集中の発生を抑制することができる。また、気密端子1は、以下のようにして孔部10内に固定されている。
 即ち、気密端子1は、その一端部11dを孔部10の大径部分10aから突き出させ、その一端部11dが規制部材15に挿通されている。気密端子1の一部には、断面が非円形形状の非円形部が形成されている。また、基体11の一端部11dの断面は、円において周方向互いに離れた位置(本実施形態では180度離れた位置)に切り欠いて平面11f,11fを形成させた大略オーバル形状になっており、平面11f,11fを掴んで気密端子1の回転位置を変えることができる。なお、基体11の一端部11dは、必ずしもオーバル形状である必要はなく断面矩形状であってもよく、掴んで回転することができる形状であればよい。また、基体11の一端部11dは、そこに段部11gが形成され、段部11gが規制部材15に当たることで、その高圧側への移動が規制されている。
 また、取付孔部15aには、高圧側コネクタ16が挿入されている。高圧側コネクタ16は、高圧領域Hに配置される電装品(図示せず)と電気的に接続されている。また、高圧側コネクタ16は、例えば雌型コネクタであり、そこに形成される一対に挿通孔16a,16aに一端部12aが嵌め合わされている。また、電極12の他端部12bは、小径部分10bに突出しており、小径部分10bには、低圧側コネクタ17が挿入されている。低圧側コネクタ17は、低圧領域Lに配置される外部機器(図示せず)と電気的接続されている。低圧側コネクタ17もまた、例えば雌型コネクタであり、そこに形成される挿通孔17aに他端部12bが嵌め合わされている。それ故、2つのコネクタ16,17を気密端子1に夫々嵌め合わせて接続することによって電装品と外部機器が電気的に接続することができる。
 このように構成されている気密端子1は、合成樹脂から成る基体11に電極12を挿通することによって構成されているので、従来の気密端子のように金属外環及びガラス絶縁層を必要としないので、気密端子1の小型化を図ることができる。また、気密端子1では、金属外環及びガラス絶縁層を必要としないので、構成部品の点数を低減することができ、それによって製造コストの低減及び気密端子1の軽量化を図ることができる。
 また、基体11は、射出成形等の金型成形によって成形されるので、複雑な形状であっても気密端子1を大量且つ安価に製造することができる。なお、気密端子1を成形する金型は、金型からの気密端子1の取り出しを考慮して複数の金型部品を組み合わせるようにして構成される。それ故、基体11を金型成形した場合、金型部品の合わせ目にパーティングラインが形成される。気密端子1では、この合わせ目の位置を調整して装着面11c以外の部位(本実施形態において、大径部11a)にパーティングライン11eが形成されており、装着面11cにパーティングラインが形成されていない。本実施形態に係る気密端子1では、基体11の大径部11aの外周面において周方向全周にわたって延びる円環状のパーティングライン11eが形成されるようにしている。例えば、パーティングラインが装着面11cに形成される場合、装着面11cとシール部材13との間に隙間が形成され、その隙間から高圧のガスが流出する。そうすると、高圧領域Hの気密性が低下する。気密端子1では、前述するようにパーティングライン11eが装着面11c以外の部位に形成されているので、装着面11cとシール部材13との間からガスが流出せず、高圧領域Hの気密性を確保することができる。即ち、気密端子1は、小型化を図りつつ高圧領域Hの気密性を確保することができる。
 なお、前述するようにパーティングライン11eより高圧領域H側の箇所にシールしている場合、パーティングライン11eがない平滑領域(例えば、装着面11c)より低圧領域L側にパーティングライン11eが位置する。また、大径部11aも平滑領域より低圧領域L側に位置し、基体11において平滑領域より高圧領域Hは、同径又は先細りになっている。これにより、金型抜きを可能にしている。また、パーティングラインは、必ずしも大径部11aの外周面だけに形成されている必要はなく、基体11において大径部11aから一端にかけて(即ち、大径部11aを挟んで装着面11cの反対側に)軸線に平行なパーティングラインが形成されてもよい。
 また、基体11を成形する金型は、金型の通路から金型の樹脂気密端子の製品形状部(空洞部)に繋がるゲート部が基体11の装着面11cより低圧側に位置するように形成されている。これにより、ゲート跡が剥がれた場合に低圧側に導くことができ、剥がれたゲート跡が装着面11cとシール部材13との間に入り込むことを抑制することができ、高圧領域Hの気密性を確保することができる。
 更に、気密端子1では、電極12と基体11が一体成形される。電極12には、表面粗面化や金属・樹脂間の接合膜形成などの表面処理が施されている。そのうえでで、電極12は基体11と異材接合されている。表面処理は、電極12のうち、少なくとも基体11が設けられる軸線方向中間部分に施せばよい。表面処理の例としては、化学的処理や、レーザ照射による物理的処理などがある。このように表面処理によって電極12と基体11とを強固に接合することができる。そのため、電極12と基体11との接合性及び気密性を向上することができる。
 <第2実施形態>
 第2実施形態の気密端子1Aは、第1実施形態の気密端子1と構成が類似している。従って、第2実施形態の気密端子1Aの構成については、第1実施形態の気密端子1と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下で説明する第3及び第4実施形態の気密端子1B,1Cについても同様である。
 第2実施形態の気密端子1Aは、図3に示すような基体11及び一対の電極12A,12Aと、シール部材13(図2参照)と、バックアップリング14(図2参照)とを有している。電極12Aは、長尺に形成されている。即ち、電極12Aは、その高圧領域H側に突き出ている一端部12aに比べて低圧領域L側に突き出ている他端側部分12cが長尺に形成されている。そして、その他端側部分に絶縁体18が被せられている。
 絶縁体18は、絶縁材料、例えばPBT、ABS、PP、PA、及びPPS等の合成樹脂から成る。絶縁体18は、大略円柱状に形成されている。また、絶縁体18は、挿通孔18aを有している。本実施形態では、一対の挿通孔18aが形成されている。挿通孔18aに電極12Aの他端側部分を夫々嵌め合わせるようにしてその他端側部分に絶縁体18が被せられる。また、絶縁体18は、電極12Aの他端側部分より短く形成されており、電極12Aの他端側部分の先端部が絶縁体18から突き出ている。そして、この突き出ている部分が低圧側コネクタ17に嵌挿される。
 また、絶縁体18には、基体11側の端面である一端面に少なくとも1つ突起片18b(本実施形態では、一対の突起片18b,18b)が形成されている。突起片18bは、周方向に間隔(本実施形態において180度の間隔)をあけて配置され、基端面から基体11側に突出している。また、基体11の他端部には、切欠き11hが突起片18bに対応させて形成されており(図1も参照)、一対の突起片18bが切欠き11hに入ることによって絶縁体18が基体11に対してその軸線周りに相対回転することを防ぐことができる。即ち、相対回転により一対の電極12Aの他端側部分が捩じれることがない。なお、切欠き11hは、必ずしも基体11に形成されている必要はなく、絶縁体18側に形成されてもよい。その場合、突起片18bは、基体側に形成される。その他、回転を防止できる構造であればどのような構造であってもよい。
 更に、挿通孔18aは、電極12Aの外径と略同じ内径にて形成されている。そのため、電極12Aが絶縁体18に嵌め合わせできるようになっている。これにより、絶縁体18が一対の電極12Aに対してその軸線方向に動くことを抑制することができる。詳細には、挿通孔18aは、一端側の部分が他端側に向かって拡径するようにテーパ状に形成されており、電極12Aが挿入しやすくなっている。また挿通孔18aは、他端側の開口部分を除いた残余部分の一部又は全体が電極12Aの外径と略同じ内径にて形成されている。
 このように構成される気密端子1Aでは、絶縁体18を用いることによって低圧領域L側により長く突出した電極12Aを採用することができる。これにより、遠くの位置まで電極12Aの先端を延ばすことができ、電極12Aに接続される導線を短くしたりなくしたりすることができる。また、気密端子1Aでは、基体11と絶縁体18を別体で構成することによって、それらを一体的に形成する場合に比べて絶縁体18の成形が容易である。それ故、気密端子1Aの歩留まりを向上させることができる。
 その他、第2実施形態の気密端子1Aは、第1実施形態の気密端子1と同様の作用効果を奏する。
 <第3実施形態>
 第3実施形態の気密端子1Bは、図4に示すように、基体11Bと、一対の電極12と、シール部材13と、バックアップリング14と、補強部材19を有している。基体11Bは、大略円柱状に形成され、その低圧領域側にある先端部分が平坦に形成されている。基体11Bの先端部分には、補強部材19が異材接合されている。即ち、補強部材19は、絶縁性を有し且つ基体11Bの材料である合成樹脂より強度を有する材料、例えばセラミック材料を含んで構成されており、基体11Bの先端部分を補強している。それ故、基体11Bの先端部分は、補強部材19を介して開口端部10eに当接し、基体11Bが高圧領域Hのガスに押されて座面10cの方に押し付けられた際に基体11Bの先端部に過度に荷重が作用することを抑制できる。これにより、大径部分10aと小径部分10bとの間を段状に形成して座面10cを平坦にすることが可能となり、そうすることで孔部10の形成を容易にすることができる。
 その他、第3実施形態の気密端子1Bは、第1実施形態の気密端子1と同様の作用効果を奏する。
 <第4実施形態>
 第4実施形態の気密端子1Cは、図5に示すように、基体11Cと、一対の電極12,12とを有している。基体11Cは、大略円柱状の基部11kと、シート面11iとを有し、基部11kの低圧領域L側の部分にシート面11iが形成されている。シート面11iは、当接面11bと同様にテーパ状に形成されており、その一端側の部分を座面10cに着座させている。このようにシート面11iが座面10cに着座することで高圧領域Hがシールされる。なお、シート面11iの形状は、必ずしも前述するような形状に限定されず、部分球面状に形成されてもよい。
 このように構成される気密端子1Cでは、高圧領域Hのガスによって基体11Cが座面10cに押し付けられ、それによって高圧領域H側から低圧領域L側へのガスの漏れが抑制される。これにより、低圧領域Lに対して高圧領域Hの気密を維持することができる。また、気密端子1Cでは、シール部材13及びバックアップリング14を用いなくても高圧領域Hの気密を維持できるので、部品点数の増加を抑制し製造コストを低減することができる。なお、気密端子1Cはシール部材13及びバックアップリング14を有してもよく、その場合には2か所にて高圧領域Hをシールすることができる。
 また、気密端子1Cも、第1実施形態の気密端子1と同様に金型成形によって製造され、金型部品の合わせ目の位置を調整してパーティングライン11eの形成位置が調整されている。具体的には、気密端子1Cでは、シート面11i以外の部分にパーティングライン11eが形成されており、シート面11iにパーティングラインが形成されていない。本実施形態に係る気密端子1Cでは、大径部11aの外周面において周方向全周にわたって延びる円環状のパーティングライン11eが形成される。それ故、パーティングライン11eによってシート面11iと座面10cとの間に隙間が形成されることがなく、高圧領域Hの気密が維持されている。
 なお、前述するようにパーティングライン11eより低圧領域L側の箇所にてシールしている場合、パーティングライン11eがない平滑領域(例えば、シート面11i)より高圧領域H側にパーティングライン11eが位置する。また、大径部11aも平滑領域より高圧領域H側に位置し、基体11において平滑領域より低圧領域Lは、同径又は先細りになっている。これにより、金型抜きを可能にしている。また、パーティングラインは、基部11kに円環状のみ形成されている必要はなく、円環状の部分から基体11の他端にかけて(即ち、大径部11aを挟んでシート面11iの反対側に)軸線に平行な直線状の部分が形成されてもよい。
 その他、第4実施形態の気密端子1Cは、第1実施形態の気密端子1と同様の作用効果を奏する。
 <第5実施形態>
 第5実施形態の気密端子1Dは、第4実施形態の気密端子1Cと構成が類似している。従って、第5実施形態の気密端子1Dの構成については、第4実施形態の気密端子1Cと異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。以下で説明する第6実施形態の気密端子1Eについても同様である。
 第5実施形態の気密端子1Dは、図6に示すように基体11Dと、一対の電極12,12と、ばね部材20とを有している。基体11Dは、第1実施形態の基体11と同様の形状を有しており、当接面11bがシート面11iを成している。即ち、シート面11iが座面10cに着座することで高圧領域Hがシールされる。また、付勢部材の一例であるばね部材20は、基体11Dを座面10cに向かって付勢するものであり、例えば圧縮コイルばねである。ばね部材20は、気密端子1Dの基体11Dの大径部11aと規制部材15との間に形成される環状空間に収容されている。このように配置されているばね部材20は、高圧領域Hの圧力が低下して低圧領域Lとの差圧が小さくなった場合であってもシート面11iを座面10cに押し付けることができ、基体11Dに不所望な荷重が作用しても高圧領域Hのシールを維持することができる。
 その他、第5実施形態の気密端子1Dは、第4実施形態の気密端子1Cと同様の作用効果を奏する。
 <第6実施形態>
 第6実施形態の気密端子1Eは、図7に示すように、基体11Eと、一対の電極12,12とを有している。基体11Eは、図7の領域Xの拡大図で示すようにその基端部に変形部11jを有している。変形部11jは、基体11Eの基端部から突出しており、例えば一対の電極12,12の周りを外囲するような環状に形成されている。変形部11jは、本実施形態においてその周方向に垂直な切断面で切断した断面が大略三角形状に形成されている。このように形成される変形部11jは、大径部分10aからその先端部を突き出させており、その先端部を変形させるように規制部材15が基体11Eを座面10cに押し付けている(図9の領域Yの拡大図に示す変形部11jの黒塗り部分参照)。これにより、基体11Eを座面10cにより強く押し付けることができ、シール性を更に向上させることができる。
 その他、第6実施形態の気密端子1Eは、第4実施形態の気密端子1Cと同様の作用効果を奏する。
 <実施例>
 以下では、気密端子1,1A~1Eが適用される実施形態の一例、即ち図8に示すようなタンクバルブ装置2について説明する。なお、タンクバルブ装置2の構成については、前述する各実施形態の構成に対応する構成である場合、対応する構成と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
 タンクバルブ装置2は、圧力容器、例えば高圧タンク容器3に設けられ、その中に貯留されるガス、例えば水素及びLNG等のガスの排出等を制御する。タンクバルブ装置2は、電磁弁4及び減圧弁(図示せず)等の複数の弁によって構成されており、複数の弁を取り付けるべくバルブブロック2aを有している。バルブブロック2aは、その一部分を高圧タンク容器3の口部3aに差し込むように螺合されており、その差し込まれた部分(以下では、説明の便宜上「ケーシング」という)21に電磁弁4が取り付けられている。
 [電磁弁]
 電磁弁4は、ケーシング21に形成される弁通路21aを開閉して高圧タンク容器3内のガスの排出を制御する。即ち、電磁弁4は、ケーシング21の他に、ガイド部材22と、主弁体23と、シートピストン24と、電磁駆動装置25とを備えており、それらがケーシング21の弁室21bにその軸線L1に並ぶように収容されている。ガイド部材22は、弁口21cを囲むように配置され、またガイド部材22には主弁体23が挿通されている。主弁体23は、その先端部を弁座21dに着座させて弁通路21aを閉じている。また、主弁体23にはパイロット通路23aが形成されており、それがシートピストン24によって開閉される。シートピストン24は、電磁駆動装置25によって駆動することができ、電磁駆動装置25は、以下のように構成されている。電磁駆動装置25は、プランジャ31、固定磁極32、及びソレノイド33を有している。プランジャ31の先端側には、シートピストン24が挿通され且つ係合している。また、プランジャ31の基端側には、固定磁極32が対向するように設けられており、それらを囲むようにソレノイド33が配置されている。
 このように構成される電磁弁4では、ソレノイド33が高圧タンク容器3外にある外部機器、例えば制御装置(図示せず)と電気的に接続され、制御装置からの駆動信号によって駆動する。それ故、ソレノイド33は、それと外部機器とを電気的に接続すべくソレノイド側コネクタ26を有している。ソレノイド側コネクタ26は、前述する高圧側コネクタ16に相当し、挿通孔16aに電極12の各々を嵌め合わして気密端子1を接続することができる。
 更に詳細に説明すると、ソレノイド側コネクタ26は、例えばソレノイド33のボビン33aに固定され、そこからガイド部材22の方に突き出ている。ガイド部材22は、前述する規制部材15に相当し、そこにはソレノイド側コネクタ26を挿入する取付孔部15aが形成されている。そして、取付孔部15aの基端側からソレノイド側コネクタ26が挿通されている。また、ケーシング21には、取付孔部15aに対応する位置に貫通孔部30が形成されている。
 貫通孔部30は、前述する孔部10に相当し、そこに気密端子1が嵌め込まれている。即ち、基体11の一端部11dが貫通孔部30から取付孔部15aへと突き出ており、基体11がガイド部材22とケーシング21とによって挟持されて貫通孔部30に固定される。また、基体11から突き出た電極12の一端部12aは、ソレノイド側コネクタ26の挿通孔16aに嵌め合わされる。これにより、ソレノイド33と気密端子1とが電気的に接続される。
 また、孔部10の小径部分10bには、低圧側コネクタ17に相当する機器側コネクタ27が挿入されている。機器側コネクタ27は、導線(図示せず)及び外部端子35を介して外部機器に接続されており、電極12の他端部12bを機器側コネクタ27の挿通孔17aに挿通させることによって、外部機器と気密端子1とを電気的に接続することができる。
 このように構成されるタンクバルブ装置2では、図9に示すように貫通孔部30の大径部分10aが高圧領域Hとなっている。即ち、大径部分10aは、種々の隙間等を介して弁室21bと繋がっており、高圧タンク容器3内と同圧となっている。他方、貫通孔部30の小径部分10bは、低圧領域Lとなっている。本実施形態では、小径部分10bは、高圧タンク容器3外と繋がっている。このような低圧領域Lと高圧領域Hとに繋がる貫通孔部30に前述するような気密端子1を取り付けることによって、高圧領域Hから低圧領域Lへのガスの流出を抑制し、低圧領域Lに対して高圧領域Hの気密を維持することができる。また、気密端子1に関して小型化及び軽量化を図ることができるので、タンクバルブ装置2の小型化及び軽量化を図ることができる。
 また、タンクバルブ装置2では、貫通孔部30は、弁通路21aに径方向に隣接するように形成されており、気密端子1及び各コネクタ16,17が軸線方向から見てソレノイド33の外縁より内側に位置させることができる。これにより、電磁弁4の外径を小さくすることができる。また、ソレノイド側コネクタ26及び気密端子1が主弁体23の半径方向外方に配置されているので、電磁弁4が軸線方向に長くなることを抑制できる。更に、ケーシング21に取り付けられた気密端子1をガイド部材22に挿入するだけで組み立てることができるので、電磁弁4の組み立てが容易である。
 <その他の実施形態>
 第2実施形態の気密端子1Aでは、他端側部分の部分を覆う絶縁体18が基体11と別部材によって構成されているが、他端側部分の部分を覆うべく基体11において大径部11aより先端側の部分を長尺に形成してもよい。また、第3実施形態の気密端子1Bでは、基体11Bの先端面及び座面10cが平坦に形成されているが、それらがテーパ状に形成されてもよい。更に第1乃至第6実施形態の気密端子1,1A~1Eにおいて、それらに備わる電極12,12Aは2本であるが、2本に限定されず1本でもよく、また3本以上で当てもよい。何れの本数の場合であっても、基体11が合成樹脂によってのみ構成されるので、従来のような金属外環を有する気密端子より、電極同士の間隔を保ちつつ(即ち、電極同士の絶縁性を確保しつつ)小さい径にて気密端子1,1A~1Eを製造することができる。また、本実施形態のタンクバルブ装置2の電装品としてソレノイド33が例示されているが、電装品はソレノイド33に限定されず、センサ、電気モータ、及び圧電素子等であってもよく、信号又は電力を伝送可能なものであればよい。また、気密端子1Dの基体11Dに変形部11jが形成されるようにしてもよい。
 更に、当接面11b及び座面10cは、必ずしも両方がテーパ状である必要はない。即ち、何れか一方が部分球面状に形成されてもよい。そうすることによって、最縮径部10dから当接面11bを離すことができる。また、当接面11b及び座面10cの両方が部分球面状に形成されてもよい。この場合、例えば当接面11bの曲率半径を座面10cの曲率半径より大きくすることで、最縮径部10dから当接面11bを離すことができる。
 上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
 1,1A~1E        気密端子
 2,2A~2E        タンクバルブ装置
 3              高圧タンク容器
 10             孔部
 10c            座面
 10d            最縮径部
 11,11B,11C,11E 基体
 11a            大径部
 11b            シート面
 11e            パーティングライン
 11h            シート面
 11j            変形部
 11k            基部
 12,12A         電極
 13             シール部材
 18             絶縁体
 19             補強部材
 20             ばね部材(付勢部材)
 21             ケーシング
 23             主弁体
 25             電磁駆動装置
 H              高圧領域
 L              低圧領域
 α              テーパ角
 β              テーパ角

Claims (8)

  1.  低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に取り付けられ、大径部を有する合成樹脂製の基体と、
     前記基体に挿通されている少なくとも1つの電極と、
     前記大径部より前記高圧領域側に位置するように前記基体に外装されるシール部材と、を備え、
     前記大径部は、その外周面にパーティングラインを有している、気密端子。
  2.  前記基体は、前記大径部の前記低圧領域側に当接面を有し、前記孔部に形成される座面に前記当接面を着座させ、
     前記当接面は、前記座面の最縮径部との間に隙間を空けている、請求項1に記載の気密端子。
  3.  前記基体より高い強度を有し且つ絶縁性を有する補強部材を更に備え、
     前記基体は、その低圧領域側の部分に前記補強部材が取り付けられ、前記補強部材を介して前記孔部の座面に着座している、請求項1又は2に記載の気密端子。
  4.  低圧領域及び高圧領域に夫々繋がる孔部に嵌め込まれる合成樹脂製の基体と、
     前記基体に挿通される少なくとも1つの電極と、を備え、
     前記基体は、基部と、前記基部の前記低圧領域側に形成されるシート面とを有し、
     前記シート面は、前記孔部に形成される座面に押し付けられて前記低圧領域に対して前記高圧領域の気密を維持し、
     前記基部は、パーティングラインを有している、気密端子。
  5.  前記基体を付勢して前記シート面を前記座面に押し付ける付勢部材を更に備える、請求項4に記載の気密端子。
  6.  前記基体は、その前記高圧領域側に変形部を有し、前記シート面を前記座面に着座させるべく前記変形部が変形するまで押さえ付けられている、請求項4又は5に記載の気密端子。
  7.  絶縁性を有する合成樹脂から成る絶縁体を更に備え、
     前記電極は、少なくとも前記基体から突出している部分を有し、
     前記基体は、前記電極の周りに一体成形され、
     前記絶縁体は、前記電極の突出している部分に嵌め合わされている、請求項1乃至6の何れか1つに記載の気密端子。
  8.  圧力容器に設けられるタンクバルブ装置であって、
     請求項1乃至7の何れか1つに記載の気密端子と、
     前記圧力容器に取り付けられるケーシングと、
     前記高圧領域側である前記圧力容器内に位置するように、前記ケーシングに取り付けられる電装品とを備える、タンクバルブ装置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58159176U (ja) * 1982-04-19 1983-10-24 日機装株式会社 サブマ−ジドポンプ用気密端子
JPS6357339U (ja) * 1986-09-30 1988-04-16
JPH05263762A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Matsushita Refrig Co Ltd 気密端子保護カバー
JP2005294147A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd 防水コネクタ用ダミー栓
JP2005294146A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd 防水コネクタ用シール部材
WO2015005090A1 (ja) * 2013-07-08 2015-01-15 カルソニックカンセイ株式会社 気体圧縮機の気密端子固定構造
JP2015152165A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 川崎重工業株式会社 弁装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5271216B2 (ja) * 2009-09-17 2013-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 ノーマルオープン型電磁弁

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58159176U (ja) * 1982-04-19 1983-10-24 日機装株式会社 サブマ−ジドポンプ用気密端子
JPS6357339U (ja) * 1986-09-30 1988-04-16
JPH05263762A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Matsushita Refrig Co Ltd 気密端子保護カバー
JP2005294147A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd 防水コネクタ用ダミー栓
JP2005294146A (ja) * 2004-04-02 2005-10-20 Sumitomo Wiring Syst Ltd 防水コネクタ用シール部材
WO2015005090A1 (ja) * 2013-07-08 2015-01-15 カルソニックカンセイ株式会社 気体圧縮機の気密端子固定構造
JP2015152165A (ja) * 2014-02-19 2015-08-24 川崎重工業株式会社 弁装置

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