高圧水素ガス用の遮断弁
【課題】弁室内に収容される主弁体と、回転操作され主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成された高圧水素ガス用の遮断弁において、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略することにより構成の簡素化が図られる高圧水素ガス用の遮断弁を提供する。
【解決手段】マニュアル弁１４は、弁体収容部２２に収容される主弁体２４と、栓体ハウジング１６に螺合された有底円筒状の操作螺子２３とを備えている。主弁体２４は、操作螺子２３の内底面２３ｅに形成された貫通孔２３ｄに挿入されて操作螺子２３の内部に突出する延設部２４ｄと、該延設部２４ｄの先端に設けられて操作螺子２３の内底面２３ｅに軸方向で係合する塑性変形部２４ｅとを備えている。
【解決手段】マニュアル弁１４は、弁体収容部２２に収容される主弁体２４と、栓体ハウジング１６に螺合された有底円筒状の操作螺子２３とを備えている。主弁体２４は、操作螺子２３の内底面２３ｅに形成された貫通孔２３ｄに挿入されて操作螺子２３の内部に突出する延設部２４ｄと、該延設部２４ｄの先端に設けられて操作螺子２３の内底面２３ｅに軸方向で係合する塑性変形部２４ｅとを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁座に着離する主弁体と、回転により主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成される高圧水素ガス用の遮断弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高圧水素ガスが充填されたガスタンク内部とその外部とを連通する流路には、流路内のガスの流通を遮断する遮断弁が設けられている。従来、このような遮断弁として、例えば、特許文献１に示されるように、弁室の底部に形成された弁座に着離する主弁部と、弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子部とが一体形成されて、操作螺子部の締め込みにより主弁部を弁座に押し付けて流路を遮断するものがある。しかし、この遮断弁では、閉弁時において、操作螺子部の締め込みに伴い主弁部が弁座に押しつけられた状態で回転することにより、主弁部の先端部のシール部分においてこじれが発生し、これに起因して摩耗粉が発生したりシール不良が発生したりすることが懸念されていた。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、特許文献２に示されるようなものが従来提案されている。この遮断弁は、弁座に着離する主弁体と、該主弁体とは別部材からなり弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備えている。主弁体は弁バネの弾性力により操作螺子側へ付勢されており、主弁体と操作螺子とは常に当接している。回転操作により操作螺子が係合方向へ変位すると、主弁体が操作螺子に押圧されて操作螺子とともに同方向へ変位し、弁座に着座する。一方、回転操作により操作螺子が離脱方向へ変位すると、主弁体が弁バネに押圧されて操作螺子とともに同方向へ変位し、弁座から離間する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１０２９６号公報（図３）
【特許文献２】特開２００６−１４４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように特許文献２の遮断弁によれば、主弁体と操作螺子とが別部材であり、操作螺子の締め込み時には該操作螺子及び主弁体は互いに相対回転する。これにより、操作螺子の回転力は主弁体に伝達されにくくなり、主弁体の回転に起因する前述した摩耗粉の発生等の問題は確かに解消される。しかし、主弁体と操作螺子とを連動させる前記弁バネ等の新たな構成が必要になるので、部品点数が多くなり、構成が複雑化するという問題があった。この点において、従来の遮断弁には改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、弁室内に収容される主弁体と、回転操作され主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成された高圧水素ガス用の遮断弁において、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略することにより構成の簡素化が図られる高圧水素ガス用の遮断弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、弁ハウジングの外側面に開口する弁室内に収容されるとともに該弁室の底部に設けられた弁座に着離して高圧水素ガスの流路を遮断する主弁体と、前記弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備え、前記操作螺子の回転により前記主弁体が軸方向へ移動することで、前記流路を開閉する高圧水素ガス用の遮断弁において、前記操作螺子は、有底円筒状に形成されるとともにその内底面には軸方向に延びる貫通孔を備え、前記主弁体は、前記弁座と反対側の端部に設けられて前記貫通孔を介して前記操作螺子の内部に突出する延設部と、該延設部の先端に設けられて前記操作螺子との間で相対回転可能な状態で該操作螺子の内底面にその軸方向において係合する塑性変形部とを備えることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、主弁体の弁座とは反対側の端部から操作螺子の貫通孔を介して操作螺子の内部に突出する延設部の先端を塑性変形させることにより、主弁体及び操作螺子が相対回転可能な状態で軸方向において係合する。このため、主弁体と操作螺子とが相対回転可能な状態で軸方向へ一体変位可能となる。よって、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略し構成の簡素化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、前記主弁体は、断面円形状を有し前記弁座に着離する主弁部と、該主弁部とは異なる断面形状を有して前記弁ハウジングと係合することにより前記主弁体の回転を規制する回転規制部とを備えたことをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、主弁体の回転規制部が弁ハウジングと係合することにより、操作螺子の操作にともない主弁体に回転力が作用した場合であっても弁ハウジングに対する主弁体の回転が規制される。このため、弁座に着離する主弁部にこじれが生じる等して密封性が低下したり摩耗粉が発生したりすることを防止することができる。したがって、主弁体のシール性も長期にわたり確保される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、前記延設部の先端部にスリットを形成し、該延設部のスリットが形成された部分を塑性変形させることにより前記塑性変形部が形成されてなることをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、延設部においてスリットが形成された部分を塑性変形させることにより、例えばスリットが形成されていないものと比較して、塑性変形させるために必要な荷重が低減され、容易に塑性変形部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弁室内に収容される主弁体と、回転操作され主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成された高圧水素ガス用の遮断弁において、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略することにより構成の簡素化が図られる高圧水素ガス用の遮断弁を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガスタンクの回路図。
【図２】ガスタンクの開口部を閉塞する遮断弁の部分断面図。
【図３】遮断弁の断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の作用を示す平面図。
【図６】操作螺子とは反対側から見た規制板の平面図。
【図７】規制板の作用を説明するための遮断弁の断面図。
【図８】規制板の作用を説明するための遮断弁の断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の別例を示す平面図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の他の別例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を水素用ガスタンクに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のガスタンク１は、高圧（例えば、７０ＭＰａ）の水素ガスを貯蔵するタンク本体２と、その開口部２ａを閉塞する栓体３とを備えており、同栓体３には、ガスタンク１（タンク本体２）の内部とその外部を連通する複数の流路及び該各流路内の水素ガスの流通を制御する複数の弁装置が設けられている。
【００１６】
具体的には、本実施形態のガスタンク１では、栓体３には、ガスタンク１内に水素ガスを充填するための充填路５、ガスタンク１内の水素ガスを外部に供給するための供給路６、及びガスタンク１内の水素ガスを外部に放出するための開放路７が形成されている。
【００１７】
また、充填路５には、ガスタンク１内に貯蔵された水素ガスの逆流を防止するための２つの逆止弁８，９が配置されており、供給路６には、電磁開閉弁１０及び減圧弁１２が配置されている。そして、これらの各流路（５〜７）には、該各流路内の水素ガスの流通を遮断すべく外部から手動により操作可能なマニュアル弁１３〜１５が配置されている。
【００１８】
図２に示すように、栓体３を構成する弁ハウジングとしての栓体ハウジング１６には、その外側面１６ａに開口する弁室としての収容凹部１７が形成されている。収容凹部１７には、充填路５を構成する第１流路１８及び第２流路１９が連通されている。そして、充填路５に配置される遮断弁としてのマニュアル弁１４は、この収容凹部１７に設けられている。なお、各流路（５〜７）に配置されているマニュアル弁１３〜１５は、互いに同様の構成である。このため、ここでは充填路５に配置されるマニュアル弁１４についてのみ説明し、他のマニュアル弁１３，１５の説明は省略する。
【００１９】
図３に示すように、収容凹部１７は、栓体ハウジング１６の外側面１６ａに開口する操作螺子収容部２１と、該操作螺子収容部２１の底面２１ａに凹設された弁体収容部２２とからなる。操作螺子収容部２１は、断面円形状に形成されており、その開口部側の内周面には、螺子溝が螺刻された雌螺子部２１ｂが形成されている。弁体収容部２２の底部２２ａ近傍の側壁２２ｂにはタンク外部に連通する第１流路１８が開口され、底部２２ａにはタンク内部に連通する第２流路１９が開口されている。弁体収容部２２の底部２２ａにおいて第２流路１９の開口周縁部には、弁座２２ｃが形成されている。弁体収容部２２は、操作螺子収容部２１よりも小径の断面円形状に形成されており、その操作螺子収容部２１側の部位には、断面略楕円形状のハウジング側規制部２２ｄが形成されている（図４参照）。
【００２０】
図３に示すように、操作螺子収容部２１には、遮断弁を構成する操作螺子２３が設けられている。操作螺子２３は、その基端部２３ａがガスタンク１の外部に露出された状態で前記雌螺子部２１ｂに螺着されている。操作螺子２３の基端部２３ａには、六角穴２３ｂが形成されており、操作螺子２３は、この六角穴２３ｂに六角レンチを挿入することにより回動操作可能、即ちその軸線方向への移動が操作可能となっている。また、六角穴２３ｂの底面には断面円形状の凹部２３ｃが形成されており、凹部２３ｃの内底面２３ｅには操作螺子２３の先端側に開口する貫通孔２３ｄが形成されている。なお、凹部２３ｃの内底面２３ｅは、その中心側に向かうほど主弁体２４側に位置するように傾斜する傾斜面とされている。
【００２１】
同図３に示すように、弁体収容部２２には、遮断弁を構成する主弁体２４が設けられている。主弁体２４は、弁体収容部２２内にその軸線方向に沿って摺動可能に収容されている。主弁体２４は、略円柱状に形成された主弁部２４ａと、該主弁部２４ａとは異なる断面形状を有する回転規制部２４ｂとを備えている。主弁部２４ａの外周には環状の溝２５が形成されており、該溝２５には、シール部材としてＯリング２５ａが嵌装されている。回転規制部２４ｂは、前記ハウジング側規制部２２ｄに対応する断面略楕円形状に形成されており（図４参照）、主弁体２４が弁体収容部２２に収容された状態で前記ハウジング側規制部２２ｄに対応する部位に配置されている。主弁体２４の基端面２４ｃは、操作螺子２３の先端面２３ｆに対して面接触で当接している。
【００２２】
回転規制部２４ｂの操作螺子２３側の端面略中央部分には、延設部２４ｄが形成されている。延設部２４ｄは、操作螺子２３の貫通孔２３ｄの内径よりも若干小さい外径を有する円柱状に形成されており、操作螺子２３の貫通孔２３ｄに挿入されている。延設部２４ｄの先端には塑性変形部２４ｅが設けられている。本実施の形態では、この塑性変形部２４ｅにより、主弁体２４及び操作螺子２３が連結されている。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端は、円筒状に形成されるとともに径方向で対をなすスリット２４ｆが形成されている。主弁体２４と操作螺子２３とを連結する際、まず、主弁体２４の延設部２４ｄを操作螺子２３の貫通孔２３ｄに挿入し、主弁体２４の基端面２４ｃと操作螺子２３の先端面２３ｆとを当接させる（図３参照）。このとき、延設部２４ｄの先端が操作螺子２３の貫通孔２３ｄから主弁体２４とは反対側、すなわち凹部２３ｃの内部に突出している。そして、この先端に形成されたスリット２４ｆに、操作螺子２３の六角穴２３ｂ側から、マイナスドライバ等の冶具を挿入し、同図５（ｂ）に示すように、断面円弧状の部位を外側（この場合、左右方向）へ押し広げて塑性変形させる。この塑性変形部２４ｅは、操作螺子２３との間で相対回転可能な状態で該操作螺子２３の内底面２３ｅにその軸方向において係合する。これにより、主弁体２４及び操作螺子２３が、互いに相対回転可能な状態で、軸方向で係合する。また、前記スリット２４ｆに操作螺子２３の六角穴２３ｂ側からマイナスドライバ等の冶具を挿入し延設部２４ｄを回転することにより、操作螺子２３を回転させることなく、主弁体２４だけを回転させることが可能となっている。これにより、例えば連結した主弁体２４及び操作螺子２３を栓体ハウジング１６の収容凹部１７に挿入する際に主弁体２４の回転規制部２４ｂがハウジング側規制部２２ｄからずれていた場合、操作螺子２３側から挿入した冶具により主弁体２４の回転規制部２４ｂをハウジング側規制部２２ｄに容易に位置合わせすることができる。なお、主弁体２４及び操作螺子２３の相対回転が妨げられないよう、主弁体２４の塑性変形部２４ｅと操作螺子２３の貫通孔２３ｄ（傾斜面２４ｅ）との間、及び主弁体２４の基端面２４ｃと操作螺子２３の先端面２３ｆとの間には若干（例えば０．１ｍｍ程度）の隙間があることが望ましい。
【００２４】
また、図３に示すように、栓体ハウジング１６の外側面１６ａには、２つのスペーサ３０，３０を介して１つの規制板３１が固定されている（図６参照）。なお、図３では紙面手前側のスペーサ３０を省略している。各スペーサ３０は、円筒状に形成されており、それらの先端部には規制板３１が固定されている。すなわち、規制板３１において各スペーサ３０，３０に対応する部位には、挿通孔３１ａが形成されており、スペーサ３０，３０の先端側に規制板３１を配置した状態で、規制板３１の外方からボルト３２，３２を挿通して栓体ハウジング１６に締め付けることにより、規制板３１は栓体ハウジング１６に固定される。規制板３１の栓体ハウジング１６側への変位はスペーサ３０，３０により規制される。すなわち、規制板３１はスペーサ３０により栓体ハウジング１６の外側面１６ａに対して一定間隔に保持されている。図６に示すように、操作螺子２３の軸方向から見て規制板３１の操作螺子２３に対応する部位には、操作螺子２３の外径より大きい内径を有する操作孔３１ｂが形成されている。この操作孔３１ｂを介して操作螺子２３の六角穴２３ｂに六角レンチを挿入することで、規制板３１を取り付けた状態で操作螺子２３を操作することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、図３に示すように主弁体２４の先端部２４ｇが弁座２２ｃに着座している閉弁状態において、主弁体２４の溝２５からハウジング側規制部２２ｄの底面２２ｅまでの軸方向に沿った長さＬ１が、同じく閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２よりも小さく設定されている。即ち、主弁体２４のＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１を、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さく設定している。また、各スペーサ３０の長さＬ３は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さく設定されている。したがって、規制板３１は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置されている。
【００２６】
主弁体２４は、操作螺子２３が回動操作されることにより、同操作螺子２３とともにその軸線方向（図中左右方向）に移動する。例えば、図３に示す閉弁状態から回転操作により操作螺子２３が離脱方向（図３において右方向）へ変位した場合を想定する。この場合、主弁体２４の塑性変形部２４ｅが操作螺子２３と軸方向で係合するため、主弁体２４及び操作螺子２３が軸方向へ一体変位可能となる。したがって、主弁体２４は、操作螺子２３とともに同方向へ変位し、その先端部２４ｇが弁座２２ｃから離間する。これにより、第１流路１８に導入された水素ガスは、弁体収容部２２に流入し、その底部に開口する第２流路１９に流入してタンク本体２内に充填される。
【００２７】
また、回転操作により操作螺子２３が離脱方向へさらに変位した場合を想定する。この場合、上述したように、各スペーサ３０の長さＬ３は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さく設定されている。すなわち、規制板３１は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ、雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置されている。このため、図７に示すように、操作螺子２３は、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、規制板３１に当接する。したがって、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。また、規制板３１に当接することにより操作螺子２３の緩めすぎが規制されるので、弁体収容部２２内の圧力（ガス圧）によって操作螺子２３及び主弁体２４が飛散することもない。
【００２８】
また、規制板３１に当接したにも関わらず、回転操作により操作螺子２３が離脱方向へさらに変位した場合を想定する。この場合、上述したように、図３に示す閉弁状態における主弁体２４の溝２５からハウジング側規制部２２ｄの底面２２ｅまでの軸方向に沿った長さＬ１が、同じく閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２よりも小さくなっている。このため、弁体収容部２２の内面と主弁体２４の外面との間に介装されたＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１が、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さくなる。よって、図８に示すように、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除され、弁体収容部２２内の水素ガスが外部へ逃がされ、弁体収容部２２内の圧力が低下する。なお、図８ではスペーサ３０及び規制板３１を二点鎖線にて示す。したがって、弁体収容部２２内の圧力によって弁体が飛散してしまうことを防止することができる。また、Ｏリング２５ａとハウジング側規制部２２ｄとの間の隙間から水素ガスが外部へ逃がされる際、大きな空気音が発生する。この空気音により、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。
【００２９】
一方、例えば、図７に示す開弁状態から回転操作により操作螺子２３が係合方向（図３において左方向）へ変位した場合を想定する。この場合、主弁体２４は、操作螺子２３に押圧されて同方向へ変位する。このとき、主弁体２４の回転規制部２４ｂがハウジング側規制部２２ｄと周方向で係合し、主弁体２４の回転が規制される。このため、弁座２２ｃ、又は弁座２２ｃに着離する主弁体２４の先端部２４ｇにこじれが生じてしまうことが抑制される。そして、主弁体２４の先端部２４ｇが弁座２２ｃに着座し、これにより第２流路１９が閉塞され、充填路５内における水素ガスの流通が遮断される。
【００３０】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）主弁体２４の弁座２２ｃと反対側の端部に設けられて操作螺子２３の貫通孔２３ｄを介してその内部に突出する延設部２４ｄの先端を塑性変形させることにより、主弁体２４及び操作螺子２３が相対回転可能な状態で軸方向において係合する。このため、主弁体２４と操作螺子２３とが相対回転可能な状態で軸方向へ一体変位可能となる。よって、主弁体２４と操作螺子２３とを連動させるための部材を省略し構成の簡素化を図ることができる。
【００３１】
（２）主弁体２４の回転規制部２４ｂが栓体ハウジング１６と係合することにより、操作螺子２３の操作にともない主弁体２４に回転力が作用した場合であっても栓体ハウジング１６に対する主弁体２４の回転が規制される。このため、弁座２２ｃに着離する主弁部２４ａにこじれが生じ密封性が低下したり摩耗粉が発生したりすることを防止することができる。したがって、主弁体２４の先端部２４ｇのシール性も確保される。また、部品点数が増加することはないため、構成も複雑化しない。
【００３２】
特に、本例のように、高圧水素ガス用の遮断弁として使用する場合には、当該高圧ガスの圧力により主弁体２４が操作螺子２３に押し付けられることにより操作螺子２３の回転力が主弁体２４に伝達されることが懸念される。このため、主弁体２４の回転を妨げる上記構成の採用は非常に有効である。
【００３３】
（３）主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端を円筒状に形成した。これにより、延設部２４ｄを塑性変形させるために必要な荷重が低減され、容易に塑性変形部２４ｅを形成することができる。さらに本例では、延設部２４ｄの先端にその径方向で対をなすスリット２４ｆを形成し、延設部２４ｄのスリット２４ｆが形成された部分を塑性変形させるようにした。これにより、塑性変形させるために必要な荷重のいっそうの低減化が図られる。また、スリット２４ｆにマイナスドライバ等の冶具を挿入することで主弁体２４の回転位置決めも容易に行うことが可能となり、組付けが容易である。
【００３４】
（４）規制板３１を、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置した。したがって、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、操作螺子２３が規制部に当接する。このため、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを操作者に容易に把握させることが可能となり、操作螺子２３を緩めすぎてしまうことを好適に防止することができる。よって、弁体収容部２２内の圧力（ガス圧）により操作螺子２３及び主弁体２４が飛散してしまうことを防止することができる。
【００３５】
（５）主弁体２４のＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１を、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さく設定した。したがって、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間にＯリング２５ａがハウジング側規制部２２ｄに達し、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除され弁体収容部２２内の圧力が低下する。このため、操作螺子２３を緩めすぎた場合に弁体収容部２２内の圧力によって操作螺子２３及び主弁体２４が飛散してしまうことを防止することができる。また、シール部の有効長さＬ１及び操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２を調節するだけであるため、主弁体２４及び操作螺子２３の組み付け性に影響することはない。また、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除される際に発生する空気音により、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施の形態では、主弁体２４の回転規制部２４ｂを断面楕円形状に形成したが、このような態様に限定されない。例えば、断面多角形状や断面Ｄ字状に形成してもよく、また、断面円形状に形成しその周囲に径方向外側へ延びる突起部を形成してもよい。いずれの構成を採用した場合であれ、回転規制部２４ｂが栓体ハウジング１６に係合することにより主弁体２４の回転を防止できる。
【００３７】
・上記実施の形態では、主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端は、塑性変形部２４ｅを容易に形成する観点から円筒状に形成されると共に径方向で対をなすスリット２４ｆが形成されている。しかし本発明は、このような態様に限定されるわけではない。例えば、図９（ａ）に示すように、延設部５０の先端を円筒状に形成し、例えば球状の冶具を押し当てることで、図９（ｂ）に示すような環状の塑性変形部５１を形成してもよい。また、図１０（ａ）に示すように、円柱状の延設部４０の先端にスリット４１のみを設け、外側（この場合上下方向）へ押し広げて塑性変形させることで、図１０（ｂ）に示すような塑性変形部４２を形成してもよい。
【００３８】
・上記実施の形態では、主弁体２４及び操作螺子２３を、栓体３を構成する栓体ハウジング１６に直接取り付けたがこのような態様に限定されない。例えば主弁体２４および操作螺子２３を栓体ハウジング１６とは別部材のハウジングに取り付けた状態で、栓体ハウジング１６に取り付けるようにしてもよい。この場合、この別部材のハウジングが本発明の弁ハウジングに相当する。
【００３９】
・上記実施の形態では、外部から手動により操作可能な手動タイプの遮断弁（マニュアル弁１３〜１５）に具体化したが、このような態様に限らず、電磁駆動タイプ、あるいは油圧駆動タイプの遮断弁に適用することも可能である。すなわち、操作螺子２３の回転を通じて、主弁体２４を弁座に押し付けることにより高圧水素ガスの流路を遮断する遮断弁全般に適用可能である。また、この場合、操作螺子２３及び主弁体２４の飛散が問題にならなければ、飛散防止に係る構成（規制板３１等）を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１４…遮断弁としてのマニュアル弁、１６…弁ハウジングとしての栓体ハウジング、１６ａ…外側面、１７…弁室としての収容凹部、２１ｂ…雌螺子部、２２ａ…底部、２２ｃ…弁座、２３…遮断弁を構成する操作螺子、２３ｄ…貫通孔、２３ｅ…内底面、２４…遮断弁を構成する主弁体、２４ａ…主弁部、２４ｂ…回転規制部、２４ｄ，４０，５０…延設部、２４ｅ，４２，５１…塑性変形部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、弁座に着離する主弁体と、回転により主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成される高圧水素ガス用の遮断弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高圧水素ガスが充填されたガスタンク内部とその外部とを連通する流路には、流路内のガスの流通を遮断する遮断弁が設けられている。従来、このような遮断弁として、例えば、特許文献１に示されるように、弁室の底部に形成された弁座に着離する主弁部と、弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子部とが一体形成されて、操作螺子部の締め込みにより主弁部を弁座に押し付けて流路を遮断するものがある。しかし、この遮断弁では、閉弁時において、操作螺子部の締め込みに伴い主弁部が弁座に押しつけられた状態で回転することにより、主弁部の先端部のシール部分においてこじれが発生し、これに起因して摩耗粉が発生したりシール不良が発生したりすることが懸念されていた。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、特許文献２に示されるようなものが従来提案されている。この遮断弁は、弁座に着離する主弁体と、該主弁体とは別部材からなり弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備えている。主弁体は弁バネの弾性力により操作螺子側へ付勢されており、主弁体と操作螺子とは常に当接している。回転操作により操作螺子が係合方向へ変位すると、主弁体が操作螺子に押圧されて操作螺子とともに同方向へ変位し、弁座に着座する。一方、回転操作により操作螺子が離脱方向へ変位すると、主弁体が弁バネに押圧されて操作螺子とともに同方向へ変位し、弁座から離間する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２１０２９６号公報（図３）
【特許文献２】特開２００６−１４４８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように特許文献２の遮断弁によれば、主弁体と操作螺子とが別部材であり、操作螺子の締め込み時には該操作螺子及び主弁体は互いに相対回転する。これにより、操作螺子の回転力は主弁体に伝達されにくくなり、主弁体の回転に起因する前述した摩耗粉の発生等の問題は確かに解消される。しかし、主弁体と操作螺子とを連動させる前記弁バネ等の新たな構成が必要になるので、部品点数が多くなり、構成が複雑化するという問題があった。この点において、従来の遮断弁には改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、弁室内に収容される主弁体と、回転操作され主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成された高圧水素ガス用の遮断弁において、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略することにより構成の簡素化が図られる高圧水素ガス用の遮断弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、弁ハウジングの外側面に開口する弁室内に収容されるとともに該弁室の底部に設けられた弁座に着離して高圧水素ガスの流路を遮断する主弁体と、前記弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備え、前記操作螺子の回転により前記主弁体が軸方向へ移動することで、前記流路を開閉する高圧水素ガス用の遮断弁において、前記操作螺子は、有底円筒状に形成されるとともにその内底面には軸方向に延びる貫通孔を備え、前記主弁体は、前記弁座と反対側の端部に設けられて前記貫通孔を介して前記操作螺子の内部に突出する延設部と、該延設部の先端に設けられて前記操作螺子との間で相対回転可能な状態で該操作螺子の内底面にその軸方向において係合する塑性変形部とを備えることをその要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、主弁体の弁座とは反対側の端部から操作螺子の貫通孔を介して操作螺子の内部に突出する延設部の先端を塑性変形させることにより、主弁体及び操作螺子が相対回転可能な状態で軸方向において係合する。このため、主弁体と操作螺子とが相対回転可能な状態で軸方向へ一体変位可能となる。よって、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略し構成の簡素化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、前記主弁体は、断面円形状を有し前記弁座に着離する主弁部と、該主弁部とは異なる断面形状を有して前記弁ハウジングと係合することにより前記主弁体の回転を規制する回転規制部とを備えたことをその要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、主弁体の回転規制部が弁ハウジングと係合することにより、操作螺子の操作にともない主弁体に回転力が作用した場合であっても弁ハウジングに対する主弁体の回転が規制される。このため、弁座に着離する主弁部にこじれが生じる等して密封性が低下したり摩耗粉が発生したりすることを防止することができる。したがって、主弁体のシール性も長期にわたり確保される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、前記延設部の先端部にスリットを形成し、該延設部のスリットが形成された部分を塑性変形させることにより前記塑性変形部が形成されてなることをその要旨とする。
【００１２】
同構成によれば、延設部においてスリットが形成された部分を塑性変形させることにより、例えばスリットが形成されていないものと比較して、塑性変形させるために必要な荷重が低減され、容易に塑性変形部を形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、弁室内に収容される主弁体と、回転操作され主弁体を軸方向へ変位させる操作螺子とが別部材から構成された高圧水素ガス用の遮断弁において、主弁体と操作螺子とを連動させるための部材を省略することにより構成の簡素化が図られる高圧水素ガス用の遮断弁を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ガスタンクの回路図。
【図２】ガスタンクの開口部を閉塞する遮断弁の部分断面図。
【図３】遮断弁の断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の作用を示す平面図。
【図６】操作螺子とは反対側から見た規制板の平面図。
【図７】規制板の作用を説明するための遮断弁の断面図。
【図８】規制板の作用を説明するための遮断弁の断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の別例を示す平面図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、延設部の他の別例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を水素用ガスタンクに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のガスタンク１は、高圧（例えば、７０ＭＰａ）の水素ガスを貯蔵するタンク本体２と、その開口部２ａを閉塞する栓体３とを備えており、同栓体３には、ガスタンク１（タンク本体２）の内部とその外部を連通する複数の流路及び該各流路内の水素ガスの流通を制御する複数の弁装置が設けられている。
【００１６】
具体的には、本実施形態のガスタンク１では、栓体３には、ガスタンク１内に水素ガスを充填するための充填路５、ガスタンク１内の水素ガスを外部に供給するための供給路６、及びガスタンク１内の水素ガスを外部に放出するための開放路７が形成されている。
【００１７】
また、充填路５には、ガスタンク１内に貯蔵された水素ガスの逆流を防止するための２つの逆止弁８，９が配置されており、供給路６には、電磁開閉弁１０及び減圧弁１２が配置されている。そして、これらの各流路（５〜７）には、該各流路内の水素ガスの流通を遮断すべく外部から手動により操作可能なマニュアル弁１３〜１５が配置されている。
【００１８】
図２に示すように、栓体３を構成する弁ハウジングとしての栓体ハウジング１６には、その外側面１６ａに開口する弁室としての収容凹部１７が形成されている。収容凹部１７には、充填路５を構成する第１流路１８及び第２流路１９が連通されている。そして、充填路５に配置される遮断弁としてのマニュアル弁１４は、この収容凹部１７に設けられている。なお、各流路（５〜７）に配置されているマニュアル弁１３〜１５は、互いに同様の構成である。このため、ここでは充填路５に配置されるマニュアル弁１４についてのみ説明し、他のマニュアル弁１３，１５の説明は省略する。
【００１９】
図３に示すように、収容凹部１７は、栓体ハウジング１６の外側面１６ａに開口する操作螺子収容部２１と、該操作螺子収容部２１の底面２１ａに凹設された弁体収容部２２とからなる。操作螺子収容部２１は、断面円形状に形成されており、その開口部側の内周面には、螺子溝が螺刻された雌螺子部２１ｂが形成されている。弁体収容部２２の底部２２ａ近傍の側壁２２ｂにはタンク外部に連通する第１流路１８が開口され、底部２２ａにはタンク内部に連通する第２流路１９が開口されている。弁体収容部２２の底部２２ａにおいて第２流路１９の開口周縁部には、弁座２２ｃが形成されている。弁体収容部２２は、操作螺子収容部２１よりも小径の断面円形状に形成されており、その操作螺子収容部２１側の部位には、断面略楕円形状のハウジング側規制部２２ｄが形成されている（図４参照）。
【００２０】
図３に示すように、操作螺子収容部２１には、遮断弁を構成する操作螺子２３が設けられている。操作螺子２３は、その基端部２３ａがガスタンク１の外部に露出された状態で前記雌螺子部２１ｂに螺着されている。操作螺子２３の基端部２３ａには、六角穴２３ｂが形成されており、操作螺子２３は、この六角穴２３ｂに六角レンチを挿入することにより回動操作可能、即ちその軸線方向への移動が操作可能となっている。また、六角穴２３ｂの底面には断面円形状の凹部２３ｃが形成されており、凹部２３ｃの内底面２３ｅには操作螺子２３の先端側に開口する貫通孔２３ｄが形成されている。なお、凹部２３ｃの内底面２３ｅは、その中心側に向かうほど主弁体２４側に位置するように傾斜する傾斜面とされている。
【００２１】
同図３に示すように、弁体収容部２２には、遮断弁を構成する主弁体２４が設けられている。主弁体２４は、弁体収容部２２内にその軸線方向に沿って摺動可能に収容されている。主弁体２４は、略円柱状に形成された主弁部２４ａと、該主弁部２４ａとは異なる断面形状を有する回転規制部２４ｂとを備えている。主弁部２４ａの外周には環状の溝２５が形成されており、該溝２５には、シール部材としてＯリング２５ａが嵌装されている。回転規制部２４ｂは、前記ハウジング側規制部２２ｄに対応する断面略楕円形状に形成されており（図４参照）、主弁体２４が弁体収容部２２に収容された状態で前記ハウジング側規制部２２ｄに対応する部位に配置されている。主弁体２４の基端面２４ｃは、操作螺子２３の先端面２３ｆに対して面接触で当接している。
【００２２】
回転規制部２４ｂの操作螺子２３側の端面略中央部分には、延設部２４ｄが形成されている。延設部２４ｄは、操作螺子２３の貫通孔２３ｄの内径よりも若干小さい外径を有する円柱状に形成されており、操作螺子２３の貫通孔２３ｄに挿入されている。延設部２４ｄの先端には塑性変形部２４ｅが設けられている。本実施の形態では、この塑性変形部２４ｅにより、主弁体２４及び操作螺子２３が連結されている。
【００２３】
図５（ａ）に示すように、主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端は、円筒状に形成されるとともに径方向で対をなすスリット２４ｆが形成されている。主弁体２４と操作螺子２３とを連結する際、まず、主弁体２４の延設部２４ｄを操作螺子２３の貫通孔２３ｄに挿入し、主弁体２４の基端面２４ｃと操作螺子２３の先端面２３ｆとを当接させる（図３参照）。このとき、延設部２４ｄの先端が操作螺子２３の貫通孔２３ｄから主弁体２４とは反対側、すなわち凹部２３ｃの内部に突出している。そして、この先端に形成されたスリット２４ｆに、操作螺子２３の六角穴２３ｂ側から、マイナスドライバ等の冶具を挿入し、同図５（ｂ）に示すように、断面円弧状の部位を外側（この場合、左右方向）へ押し広げて塑性変形させる。この塑性変形部２４ｅは、操作螺子２３との間で相対回転可能な状態で該操作螺子２３の内底面２３ｅにその軸方向において係合する。これにより、主弁体２４及び操作螺子２３が、互いに相対回転可能な状態で、軸方向で係合する。また、前記スリット２４ｆに操作螺子２３の六角穴２３ｂ側からマイナスドライバ等の冶具を挿入し延設部２４ｄを回転することにより、操作螺子２３を回転させることなく、主弁体２４だけを回転させることが可能となっている。これにより、例えば連結した主弁体２４及び操作螺子２３を栓体ハウジング１６の収容凹部１７に挿入する際に主弁体２４の回転規制部２４ｂがハウジング側規制部２２ｄからずれていた場合、操作螺子２３側から挿入した冶具により主弁体２４の回転規制部２４ｂをハウジング側規制部２２ｄに容易に位置合わせすることができる。なお、主弁体２４及び操作螺子２３の相対回転が妨げられないよう、主弁体２４の塑性変形部２４ｅと操作螺子２３の貫通孔２３ｄ（傾斜面２４ｅ）との間、及び主弁体２４の基端面２４ｃと操作螺子２３の先端面２３ｆとの間には若干（例えば０．１ｍｍ程度）の隙間があることが望ましい。
【００２４】
また、図３に示すように、栓体ハウジング１６の外側面１６ａには、２つのスペーサ３０，３０を介して１つの規制板３１が固定されている（図６参照）。なお、図３では紙面手前側のスペーサ３０を省略している。各スペーサ３０は、円筒状に形成されており、それらの先端部には規制板３１が固定されている。すなわち、規制板３１において各スペーサ３０，３０に対応する部位には、挿通孔３１ａが形成されており、スペーサ３０，３０の先端側に規制板３１を配置した状態で、規制板３１の外方からボルト３２，３２を挿通して栓体ハウジング１６に締め付けることにより、規制板３１は栓体ハウジング１６に固定される。規制板３１の栓体ハウジング１６側への変位はスペーサ３０，３０により規制される。すなわち、規制板３１はスペーサ３０により栓体ハウジング１６の外側面１６ａに対して一定間隔に保持されている。図６に示すように、操作螺子２３の軸方向から見て規制板３１の操作螺子２３に対応する部位には、操作螺子２３の外径より大きい内径を有する操作孔３１ｂが形成されている。この操作孔３１ｂを介して操作螺子２３の六角穴２３ｂに六角レンチを挿入することで、規制板３１を取り付けた状態で操作螺子２３を操作することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、図３に示すように主弁体２４の先端部２４ｇが弁座２２ｃに着座している閉弁状態において、主弁体２４の溝２５からハウジング側規制部２２ｄの底面２２ｅまでの軸方向に沿った長さＬ１が、同じく閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２よりも小さく設定されている。即ち、主弁体２４のＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１を、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さく設定している。また、各スペーサ３０の長さＬ３は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さく設定されている。したがって、規制板３１は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置されている。
【００２６】
主弁体２４は、操作螺子２３が回動操作されることにより、同操作螺子２３とともにその軸線方向（図中左右方向）に移動する。例えば、図３に示す閉弁状態から回転操作により操作螺子２３が離脱方向（図３において右方向）へ変位した場合を想定する。この場合、主弁体２４の塑性変形部２４ｅが操作螺子２３と軸方向で係合するため、主弁体２４及び操作螺子２３が軸方向へ一体変位可能となる。したがって、主弁体２４は、操作螺子２３とともに同方向へ変位し、その先端部２４ｇが弁座２２ｃから離間する。これにより、第１流路１８に導入された水素ガスは、弁体収容部２２に流入し、その底部に開口する第２流路１９に流入してタンク本体２内に充填される。
【００２７】
また、回転操作により操作螺子２３が離脱方向へさらに変位した場合を想定する。この場合、上述したように、各スペーサ３０の長さＬ３は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さく設定されている。すなわち、規制板３１は、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ、雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置されている。このため、図７に示すように、操作螺子２３は、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、規制板３１に当接する。したがって、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。また、規制板３１に当接することにより操作螺子２３の緩めすぎが規制されるので、弁体収容部２２内の圧力（ガス圧）によって操作螺子２３及び主弁体２４が飛散することもない。
【００２８】
また、規制板３１に当接したにも関わらず、回転操作により操作螺子２３が離脱方向へさらに変位した場合を想定する。この場合、上述したように、図３に示す閉弁状態における主弁体２４の溝２５からハウジング側規制部２２ｄの底面２２ｅまでの軸方向に沿った長さＬ１が、同じく閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２よりも小さくなっている。このため、弁体収容部２２の内面と主弁体２４の外面との間に介装されたＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１が、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さくなる。よって、図８に示すように、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除され、弁体収容部２２内の水素ガスが外部へ逃がされ、弁体収容部２２内の圧力が低下する。なお、図８ではスペーサ３０及び規制板３１を二点鎖線にて示す。したがって、弁体収容部２２内の圧力によって弁体が飛散してしまうことを防止することができる。また、Ｏリング２５ａとハウジング側規制部２２ｄとの間の隙間から水素ガスが外部へ逃がされる際、大きな空気音が発生する。この空気音により、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。
【００２９】
一方、例えば、図７に示す開弁状態から回転操作により操作螺子２３が係合方向（図３において左方向）へ変位した場合を想定する。この場合、主弁体２４は、操作螺子２３に押圧されて同方向へ変位する。このとき、主弁体２４の回転規制部２４ｂがハウジング側規制部２２ｄと周方向で係合し、主弁体２４の回転が規制される。このため、弁座２２ｃ、又は弁座２２ｃに着離する主弁体２４の先端部２４ｇにこじれが生じてしまうことが抑制される。そして、主弁体２４の先端部２４ｇが弁座２２ｃに着座し、これにより第２流路１９が閉塞され、充填路５内における水素ガスの流通が遮断される。
【００３０】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）主弁体２４の弁座２２ｃと反対側の端部に設けられて操作螺子２３の貫通孔２３ｄを介してその内部に突出する延設部２４ｄの先端を塑性変形させることにより、主弁体２４及び操作螺子２３が相対回転可能な状態で軸方向において係合する。このため、主弁体２４と操作螺子２３とが相対回転可能な状態で軸方向へ一体変位可能となる。よって、主弁体２４と操作螺子２３とを連動させるための部材を省略し構成の簡素化を図ることができる。
【００３１】
（２）主弁体２４の回転規制部２４ｂが栓体ハウジング１６と係合することにより、操作螺子２３の操作にともない主弁体２４に回転力が作用した場合であっても栓体ハウジング１６に対する主弁体２４の回転が規制される。このため、弁座２２ｃに着離する主弁部２４ａにこじれが生じ密封性が低下したり摩耗粉が発生したりすることを防止することができる。したがって、主弁体２４の先端部２４ｇのシール性も確保される。また、部品点数が増加することはないため、構成も複雑化しない。
【００３２】
特に、本例のように、高圧水素ガス用の遮断弁として使用する場合には、当該高圧ガスの圧力により主弁体２４が操作螺子２３に押し付けられることにより操作螺子２３の回転力が主弁体２４に伝達されることが懸念される。このため、主弁体２４の回転を妨げる上記構成の採用は非常に有効である。
【００３３】
（３）主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端を円筒状に形成した。これにより、延設部２４ｄを塑性変形させるために必要な荷重が低減され、容易に塑性変形部２４ｅを形成することができる。さらに本例では、延設部２４ｄの先端にその径方向で対をなすスリット２４ｆを形成し、延設部２４ｄのスリット２４ｆが形成された部分を塑性変形させるようにした。これにより、塑性変形させるために必要な荷重のいっそうの低減化が図られる。また、スリット２４ｆにマイナスドライバ等の冶具を挿入することで主弁体２４の回転位置決めも容易に行うことが可能となり、組付けが容易である。
【００３４】
（４）規制板３１を、閉弁状態における軸方向に沿った操作螺子２３の雄螺子部２３ｇと栓体ハウジング１６の雌螺子部２１ｂとの螺合長さＬ２より小さい距離だけ雌螺子部２１ｂから離れた位置に配置した。したがって、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間に、操作螺子２３が規制部に当接する。このため、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを操作者に容易に把握させることが可能となり、操作螺子２３を緩めすぎてしまうことを好適に防止することができる。よって、弁体収容部２２内の圧力（ガス圧）により操作螺子２３及び主弁体２４が飛散してしまうことを防止することができる。
【００３５】
（５）主弁体２４のＯリング２５ａが弁体収容部２２を密閉した状態で移動することが可能なシール部の有効長さＬ１を、操作螺子２３が雌螺子部２１ｂと螺合した状態で移動することが可能な操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２よりも小さく設定した。したがって、操作螺子２３を緩める際、操作螺子２３の栓体ハウジング１６に対する螺合が解除されるまでの間にＯリング２５ａがハウジング側規制部２２ｄに達し、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除され弁体収容部２２内の圧力が低下する。このため、操作螺子２３を緩めすぎた場合に弁体収容部２２内の圧力によって操作螺子２３及び主弁体２４が飛散してしまうことを防止することができる。また、シール部の有効長さＬ１及び操作螺子２３の有効長さである螺合長さＬ２を調節するだけであるため、主弁体２４及び操作螺子２３の組み付け性に影響することはない。また、Ｏリング２５ａによる密閉状態が解除される際に発生する空気音により、操作者は、操作螺子２３が離脱方向へ十分移動したことを容易に把握することができる。
【００３６】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施の形態では、主弁体２４の回転規制部２４ｂを断面楕円形状に形成したが、このような態様に限定されない。例えば、断面多角形状や断面Ｄ字状に形成してもよく、また、断面円形状に形成しその周囲に径方向外側へ延びる突起部を形成してもよい。いずれの構成を採用した場合であれ、回転規制部２４ｂが栓体ハウジング１６に係合することにより主弁体２４の回転を防止できる。
【００３７】
・上記実施の形態では、主弁体２４と操作螺子２３とを連結する前の状態において、延設部２４ｄの先端は、塑性変形部２４ｅを容易に形成する観点から円筒状に形成されると共に径方向で対をなすスリット２４ｆが形成されている。しかし本発明は、このような態様に限定されるわけではない。例えば、図９（ａ）に示すように、延設部５０の先端を円筒状に形成し、例えば球状の冶具を押し当てることで、図９（ｂ）に示すような環状の塑性変形部５１を形成してもよい。また、図１０（ａ）に示すように、円柱状の延設部４０の先端にスリット４１のみを設け、外側（この場合上下方向）へ押し広げて塑性変形させることで、図１０（ｂ）に示すような塑性変形部４２を形成してもよい。
【００３８】
・上記実施の形態では、主弁体２４及び操作螺子２３を、栓体３を構成する栓体ハウジング１６に直接取り付けたがこのような態様に限定されない。例えば主弁体２４および操作螺子２３を栓体ハウジング１６とは別部材のハウジングに取り付けた状態で、栓体ハウジング１６に取り付けるようにしてもよい。この場合、この別部材のハウジングが本発明の弁ハウジングに相当する。
【００３９】
・上記実施の形態では、外部から手動により操作可能な手動タイプの遮断弁（マニュアル弁１３〜１５）に具体化したが、このような態様に限らず、電磁駆動タイプ、あるいは油圧駆動タイプの遮断弁に適用することも可能である。すなわち、操作螺子２３の回転を通じて、主弁体２４を弁座に押し付けることにより高圧水素ガスの流路を遮断する遮断弁全般に適用可能である。また、この場合、操作螺子２３及び主弁体２４の飛散が問題にならなければ、飛散防止に係る構成（規制板３１等）を省略してもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１４…遮断弁としてのマニュアル弁、１６…弁ハウジングとしての栓体ハウジング、１６ａ…外側面、１７…弁室としての収容凹部、２１ｂ…雌螺子部、２２ａ…底部、２２ｃ…弁座、２３…遮断弁を構成する操作螺子、２３ｄ…貫通孔、２３ｅ…内底面、２４…遮断弁を構成する主弁体、２４ａ…主弁部、２４ｂ…回転規制部、２４ｄ，４０，５０…延設部、２４ｅ，４２，５１…塑性変形部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジングの外側面に開口する弁室内に収容されるとともに該弁室の底部に設けられた弁座に着離して高圧水素ガスの流路を遮断する主弁体と、前記弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備え、前記操作螺子の回転により前記主弁体が軸方向へ移動することで、前記流路を開閉する高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記操作螺子は、有底円筒状に形成されるとともにその内底面には軸方向に延びる貫通孔を備え、
前記主弁体は、前記弁座と反対側の端部に設けられて前記貫通孔を介して前記操作螺子の内部に突出する延設部と、該延設部の先端に設けられて前記操作螺子との間で相対回転可能な状態で該操作螺子の内底面にその軸方向において係合する塑性変形部とを備えることを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記主弁体は、断面円形状を有し前記弁座に着離する主弁部と、該主弁部とは異なる断面形状を有して前記弁ハウジングと係合することにより前記主弁体の回転を規制する回転規制部とを備えたことを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記延設部の先端部にスリットを形成し、該延設部のスリットが形成された部分を塑性変形させることにより前記塑性変形部が形成されてなることを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【請求項１】
弁ハウジングの外側面に開口する弁室内に収容されるとともに該弁室の底部に設けられた弁座に着離して高圧水素ガスの流路を遮断する主弁体と、前記弁室の開口部に設けられた雌螺子部に螺合する操作螺子とを備え、前記操作螺子の回転により前記主弁体が軸方向へ移動することで、前記流路を開閉する高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記操作螺子は、有底円筒状に形成されるとともにその内底面には軸方向に延びる貫通孔を備え、
前記主弁体は、前記弁座と反対側の端部に設けられて前記貫通孔を介して前記操作螺子の内部に突出する延設部と、該延設部の先端に設けられて前記操作螺子との間で相対回転可能な状態で該操作螺子の内底面にその軸方向において係合する塑性変形部とを備えることを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記主弁体は、断面円形状を有し前記弁座に着離する主弁部と、該主弁部とは異なる断面形状を有して前記弁ハウジングと係合することにより前記主弁体の回転を規制する回転規制部とを備えたことを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の高圧水素ガス用の遮断弁において、
前記延設部の先端部にスリットを形成し、該延設部のスリットが形成された部分を塑性変形させることにより前記塑性変形部が形成されてなることを特徴とする高圧水素ガス用の遮断弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１９０２９６（Ｐ２０１０−１９０２９６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４２９６（Ｐ２００９−３４２９６）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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