JP2006114017A - 調圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 調圧機構およびコネクタを備えた調圧装置で調圧機能が接続具の接続動作の影響を受けないようにして良好な調圧機能を確保し、また、接続具の着脱操作に伴う流体の逆流を阻止する流体を送給する。
【解決手段】 調圧機構５を内蔵した本体部11に加圧流体を送給する供給接続具３が接続されるコネクタ２を備える。コネクタ２には供給接続具３の接続動作に応じて弁機構６を開作動する連係部材544を備え、調圧機構５はダイヤフラム52の偏位に応じて作動し圧力流体を２次圧力に調圧する調整弁55を備え、連係部材544と調整弁55とを分離形成してなる。調整弁55の内側と外側に流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁56，57を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、一定の２次圧力を得る調圧機構を備えると共に、圧力流体を送給する供給接続具が接続可能なコネクタを備える調圧装置に関するものである。

通常、液化ガス利用機器、ガス供給設備等では、高圧ガス減圧用として圧力レギュレーターまたはガバナーとも呼ばれる調圧装置が広く利用されてきた。これら調圧装置は２次圧力をダイヤフラムで検知し、ダイヤフラムの偏位に連動して動く調整弁を持ち、１次圧力が変動しても２次圧力が一定となるよう調整弁を作動させ、所定の２次圧力を得るようにした構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３０３７７３号公報

ところで、上記のような調圧装置に圧力流体を導入する場合に、圧力流体を送給する供給接続具を着脱可能に接続するコネクタを設置することが考えられる。

そして、このコネクタに接続具を接続する場合に、その接続動作に応じて接続具側の弁機構を開作動して圧力流体を送給するように動作させることになるが、その場合にその接続動作に伴って、調圧機構のダイヤフラムが偏位する力を受けると、調圧機能が損なわれ設定圧力より高い圧力の流体が供給される恐れがある。

また、コネクタに対する接続具の着脱操作時に、調圧機構の内部に残留する圧力流体が逆流して漏れ出し、周囲を汚染するなどの問題が生じる。

本発明は上記点に鑑み、調圧機構およびコネクタを備えた調圧装置で、調圧機能が接続具の接続動作の影響を受けないようにして良好な調圧機能を確保し、また、接続具の着脱操作に伴う流体の逆流を阻止するようにした調圧装置を提供することを目的とするものである。

本発明の調圧装置は、調圧機構を内蔵した本体部と、該本体部に設置され、加圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、前記コネクタには前記供給接続具の接続動作に応じて該供給接続具の弁機構を開作動する連係部材を備え、前記調圧機構は、ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を所定の２次圧力に調圧する調整弁を備え、前記連係部材と前記調整弁とが分離形成されていることを特徴とするものである。

本発明の調圧装置は、前記弁機構が、略中央に該弁機構の軸のステム弁を有するものであって、前記連係部材は接続動作方向に延びる連係突起で構成され、前記コネクタと供給接続具との接続時に、該連係突起の先端部が、前記ステム弁に接触して開弁作動させるものとすることができる。

その際、前記調圧機構が、略円筒状の導入部材を有するものであって、該導入部材は、接続動作方向の所定位置に、内方に向かって突出した隔壁部を有し、該隔壁部は略中央に前記連係突起を有し、該連係突起は両側に、前記隔壁部を貫通する連通孔を有するものであることが好ましく、前記隔壁部の前記供給接続具が接続される側の面には、前記連係突起を貫通して、該連通孔を塞ぐ円盤状の除塵用のフィルターが固着されていることがさらに好ましい。

あるいは、前記調圧機構が、略円筒状の導入部材を有するものであって、該導入部材は、接続動作方向の所定位置に、内方に向かって突出した隔壁部を有し、
該隔壁部は、略中央に前記連係突起が貫通する開口を有し、前記供給接続具が接続される側と反対側には、前記連係突起を有したプラグを収容する略筒状のジョイントを備えていることが好ましく、前記ジョイントは、前記供給接続具が接続される側と反対側の端部に、該端部を被冠する除塵用のフィルターを備えることがさらに好ましい。

また、前記導入部材は、前記連係突起を囲む内周面が、前記供給接続具側に向かうに連れて開口径が大きくなるようなテーパを有することが好ましい。

また本発明の調圧装置においては、前記調圧機構の前記調整弁の内側と外側に、流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁をさらに備えることができる。

本発明の他の調圧装置は、調圧機構を内蔵した本体部と、該本体部に設置され、加圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、前記調圧機構は、ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を所定の２次圧力に調圧する調整弁と、該調整弁の内側と外側に流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁とを備えたことを特徴とするものである。

前記２つの逆流防止弁は、前記調整弁の内側に設置され、前記ダイヤフラムの偏位に伴って閉止作動する低圧作動側の第１逆流防止弁と、前記調整弁の外側に設置され、内部より噴出する圧力を受けて閉止作動する第２逆流防止弁とで構成するのが好適である。

前記第２逆流防止弁は、通路の開口を閉塞する弾性板で構成するのが好適である。前記弾性板が内部が発泡体で表面に非透過性の表皮を有するのが好ましい。

本発明の調圧装置は、前記ダイヤフラムが、該ダイヤフラムの外周部を、前記コネクタ側の第１の面と、その反対側の第２の面の両側から、前記第１の面と共に前記圧力流体を収容する調圧室を形成する本体ケースと、前記第２の面と共に大気と連通する大気室を形成するカバーケースとに挟持されるものであり、前記本体ケースは、前記ダイヤフラム側の面に、該ダイヤフラムを収容する凹部を設けることができる。

また、前記本体ケースが、前記調圧室に面する面に少なくとも１つ、前記収容された圧力流体が通過する通過溝を設けることが好ましく、前記調圧室は、前記所定の２次圧力に調圧された圧力流体を排出する出口を有するものであり、前記通過溝が前記接続動作の方向の中心軸を挟んで、前記出口とは逆の位置に設けられることがさらに好ましい。

上記のような本発明の調圧装置によれば、供給接続具の接続動作に応じてその弁機構を開作動するコネクタの連係部材と、ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を所定の２次圧力に調圧する調整機構の調整弁とを分離形成したために、コネクタと接続具の接続動作に応じて調整弁、ダイヤフラムなどが動くことなく、良好な調圧機能を維持して設定圧力より高い２次圧力を有する流体を排出することなく、動作信頼性を高めることができる。

また、本発明の他の調圧装置によれば、調圧機構の調整弁の内側と外側に、流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁を備えるために、調圧機構内部の圧力が低圧および高圧の場合にも迅速かつ確実に流体の逆流による漏れ出しを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は一つの実施の形態にかかる調圧装置のコネクタの分離状態を示す全体断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は供給接続具を備えた圧力容器の斜視図、図４はコネクタの固縛機構の主要部品の分解斜視図、図５はコネクタの接続動作における最大押し込み状態を示す断面図、図６はコネクタのロック状態を示す断面図、図７はコネクタのロック解放状態を示す断面斜視図、図８は図７よりロック状態に移行した同断面斜視図、図９は調圧機構の分解斜視図である。なお、下記の説明では図面の向きに準じて上下左右を表記しているが、実際の設置方向は、図１の中心線の延びる方向が上下方向（上下は反対でもよい）となる縦向き配置の他、この中心線が水平方向となる横向き配置の場合もある。

図１および図２の実施形態の調圧装置１は、送給圧力流体を一定の２次圧力に調整する調圧機構５（ガバナ機構）を備える本体部１１を有し、この本体部１１に設置されたコネクタ２に、流体を加圧状態で供給する燃料カートリッジ等の圧力容器１２に設置された供給接続具３が着脱可能に接続される。

上記本体部１１は液体燃料等の流体を使用する燃料電池等に設置され、この本体部１１に対し圧力容器１２より流体Ｆを供給する際に、コネクタ２の固縛機構４（ラチェット機構）によって供給接続具３をロック状態に接続するものである。供給接続具３はプラグ状の供給接続口部３１にスプリング６２によって閉弁方向に付勢されたステム弁６１を有する弁機構６を備える。

そして、前記コネクタ２の内部に供給接続具３の先端部が挿入接続され、この供給接続具３の接続動作に応じて、供給接続具３のステム弁６１が没入移動して開作動し、その圧力流体の送給に応じて本体部１１の調圧機構５が作動して、一定の２次圧力に調圧された流体が調圧装置１より排出される構造となっている。また、上記接続動作において、供給接続具３の接続のための押し込み操作に伴い、固縛機構４における第２リング４４が移動して、供給接続具３の一部に係合してコネクタ２にロック状態に保持し、分離時には、供給接続具３の次の押し込み操作に伴い、第２リング４４がさらに移動してロック状態を解放状態とし、解放スプリング４７によってコネクタ２と供給接続具３とが強制的に分離状態となる機構に設置されている。

次に各部の構造を具体的に説明する。まず、調圧装置１の本体部１１における調圧機構５は、図２に断面図、図９に分解斜視図を示すように、カバーケース５１と本体ケース５３とに挟持されたダイヤフラム５２と、本体ケース５３に接続され１次圧力の流体（液体またはガス）が導入される導入部材５４と、ダイヤフラム５２に連動して１次圧力を２次圧力へ減圧調整する調整弁５５と、流体の漏出を防止する第１逆流防止弁５６（低圧用逆止弁）および弾性板による第２逆流防止弁５７（高圧用逆止弁）と、除塵用のフィルター５８とを備える。

上記第１逆流防止弁５６は調整弁としても機能する。そして、調整弁５５と第１逆流防止弁５６とは、ダイヤフラム５２の偏位に対応して連動し、互いに逆の開閉動作により１次圧力を２次圧力に調圧するものであって、その１次圧力変化に対する調圧特性が、調整弁５５と第１逆流防止弁５６とでは逆特性となっている。これにより、前記ダイヤフラム５２には、調整弁５５の投影面積に１次圧力が作用した圧力損失と、第１逆流防止弁５６の投影面積に２次圧力が作用した圧力損失とが同方向に加わり、両者の調圧特性の組み合わせにより、１次圧力変動に応じた圧力損失変動による２次圧力の調圧誤差を補償して、２次圧力の一定化を得るものである。さらに、調整弁５５および第１逆流防止弁５６は、ダイヤフラム５２の偏位に対して開閉動作が逆となって、両者の取付位置誤差による調圧変動を解消し、作製精度の緩和による製造の容易化を図っている。

上記調圧機構５の導入部材５４の外周部にはコネクタ２の固縛機構４が設置され、この固縛機構４は、図２に示すように、前記本体ケース５３に固着されたホルダー本体４１およびラチェットホルダー４２と、該ラチェットホルダー４２内に配設された第１〜第３リング４３，４４，４５と、軸方向に摺動自在なスプリングホルダー４６と、解放スプリング４７とを備えてなる。

そして、前記供給接続具３の接続動作に応じて第２リング４４が１コマ分回転し、供給接続具３の係合ロックを行い、次の供給接続具３の押し込み動作によって、第２リング４４がさらに１コマ分回転し、係合ロックを解放し、解放スプリング４７の付勢力によって供給接続具３を強制的に分離するようになっている。上記１コマ送りはリング間の斜面の押圧によって回転方向に力が作用することで行う。

圧力容器１２の頭部に設置された供給接続具３は、接続部本体３０の中央に弁機構６を内蔵する接続口部３１を備え、接続口部３１の外周には軸方向に突設された接続筒部３２を有する。そして、図３に示すように、接続筒部３２の先端外周に等間隔に突出したロック用の係合突起３２１を備え、第２リング４４のロック用突起４４４と係合可能である。なお、図１，図２では接続筒部３２は断面位置が左右で異なっている。

接続筒部３２の先端より所定位置には、外側に環状に突出する押圧段部３２２を有し、後述のように、接続移動に応じて第１リング４３の内周突起４３３に当接して軸方向に移動させる。また、押圧段部３２２より上記係合突起３２１に向けて突出するスプライン軸状の凸部３２３を有し、係合突起３２１との間に第２リング４４が回動する環状スペースを形成すると共に、コネクタ２のラチェットホルダー４２の下部内周の縦溝４２６に係合して回り止めが行われる。

接続口部３１は、パイプ状に形成され、先端部外周にＯリングによるシール部材３３が装着され、接続部本体３０を貫通した下端部３１１にナット３５が締結されて取り付けられ、内周の中間段部３１２に弁機構６のステム弁６１が摺動自在に配設されている。中間段部３１２より突出するステム弁６１の下端にＯリングによる弁体６３が装着されてなる。ステム弁６１は頭部の凹部に導入部材５４の連係突起５４４（連係部材）の先端が当接可能であり、頭部の背面部と中間段部３１２との間にスプリング６２（リターンスプリング）が縮装され、閉弁方向に付勢している。

次に、コネクタ２における固縛機構４の構造を、図２および図４に沿って説明する。図４の下端部に示すラチェットホルダー４２は筒状に形成されてなり、筒部４２０の上端部が同図上端に示すホルダー本体４１に固定される。このラチェットホルダー４２の筒部４２０の内面に、一端より略中間位置にまで軸方向に延びる周方向で４つの第１ガイド溝４２１と、この第１ガイド溝４２１の間で上端面より内外に貫通したＬ字状係合溝４２２と、下端部側の内周に等間隔で複数（１２個）配置されたラチェット凸部４２３と、この軸方向に延びるラチェット凸部４２３の間に内周面による等間隔で複数（１２本）の第２ガイド溝４２４とを備え、ラチェット凸部４２３の上端部には傾斜面と係止段部を有し、係止段部の上端より第２ガイド溝４２４に向けても同様に傾斜面となっている。

第１リング４３（スライドリング）は、リング状基部４３１の外周に等間隔に複数１２個のガイド突起４３２を、内周にはガイド突起４３２と同位置に内周突起４３３をそれぞれ備え、上下端面は平坦に形成されている。外周のガイド突起４３２は、ラチェットホルダー４２の第２ガイド溝４２４に常時挿入され、この第１リング４３は回転不能で、上下移動のみ可能である。内周突起４３３の下面には、供給接続具３の接続筒部３２の押圧段部３２２の上端が上昇時に当接可能で、その押圧により第１リング４３が軸方向に上動する。なお、内周突起４３３の間の縦溝には、前記接続筒部３２の係合突起３２１が挿通可能である。

第２リング４４（ロックリング）は、リング状基部４４１の外周に等間隔に突出した複数１２個のガイド突起４４２を、上面に等間隔で複数１２個の傾斜面を有するスライド爪部４４３を、内周に等間隔で突出する複数１２個のロック用突起４４４をそれぞれ備え、回転方向ｄに回転作動される。外周のガイド突起４４２と内周のロック用突起４４４は周方向の同位置で、両者はリング状基部４４１の下部で連結され、回転方向ｄの前方で高く後方で低い傾斜面に設けられている。また、上面に突出するスライド爪部４４３の上面は、同様に回転方向ｄの前方で高く後方で低い傾斜面に設けられている。

外周のガイド突起４４２はラチェットホルダー４２の第２ガイド溝４２４に挿入され、第２リング４４を軸方向に摺動案内し、このガイド突起４４２は第２リング４４の上動量が大きいときに第２ガイド溝４２４より抜け出し、第２リング４４が回転可能となる。その回転により、ガイド突起４４２の下端傾斜面が、ラチェット凸部４２３の傾斜面または係止段部の上端傾斜面に当接可能な状態で下降すると、その傾斜面同士の接触によりさらに回転するもので、ガイド突起４４２の先端が係止段部に係止したロック状態またはガイド突起４４２が第２ガイド溝４２４に挿入された分離状態で、その回転が停止する。また、内周のロック用突起４４４は、接続動作に伴う回動で供給接続具３の接続筒部３２のロック用の係合突起３２１の内側に移動して、係合ロック可能である。

第３リング４５（ガイドリング）は、リング状基部４５１の外周に等間隔４個のガイド突起４５２を、下端面にラチェット爪状の斜面を有する爪歯４５３を、それぞれ備える。ガイド突起４５２は、ラチェットホルダー４２の第１ガイド溝４２１に挿入され、この第３リング４５は軸方向に上下移動可能（回転不能）であり、その下端位置は第１ガイド溝４２１の下端部にガイド突起４５２が係止して規制され、第２リング４４と分離される。下端面の爪歯４５３は、第２リング４４の上面のスライド爪部４４３と当接し、斜面同士の接触により第２リング４４を回動させる。

スプリングホルダー４６は、円筒状の上部筒部４６１とこれより外径が小さい下部筒部４６２よりなり、内部に解放スプリング４７が縮装され、上部筒部４６１の下端外周段部４６３が、第２リング４４のロック用突起４４４に上方より当接して付勢する。これにより、第３リング４５と離れた第２リング４４の分離時の遊動防止を行う。

また、スプリングホルダー４６の下部筒部４６２は、第１〜第３リング４３〜４５の内方に挿入され、下方にラチェットホルダー４２の内部に延び、解放スプリング４７を受ける底面の中央には開口を有し、開口内には供給接続具３の接続口部３１が挿入される。さらに、下部筒部４６２の下端部が供給接続具３の接続部本体３０の内端面３２４に当接可能で、供給接続具３の接続動作によってスプリングホルダー４６は解放スプリング４７に抗して軸方向に上方移動可能である。

解放スプリング４７は、コネクタ２の本体ケース５３のフランジ部下面との間に縮装されるコイルスプリングであり、スプリングホルダー４６を介して第３リング４５を押し下げると共に、供給接続具３を離脱方向・分離方向に付勢する。

ホルダー本体４１は、コネクタ２のダイヤフラム５２の固定と共に本体ケース５３に固着される。下部のリング体４１１で連結された、等間隔で上方に延びる複数４個の固定部４１２、固定部４１２の間の縦溝部４１３を備え、固定部４１２の上端の外方向に突出するフランジ部４１４に固着用のネジ孔４１５が形成され、さらに、フランジ部４１４の下方の各固定部４１２の外面に外方向に突出する４個のピン状突起４１６を有する。このピン状突起４１６は、ラチェットホルダー４２のＬ字状係合溝４２２と係合可能で、組み立てが行われる。なお、本実施形態においてホルダー本体４１とラチェットホルダー４２との係合は上記のような構造を用いたが、本発明においてはこれに限られるものではなく、例えば、ラチェットホルダー４２の第１ガイド溝４２１の上下方向略中央に設けられた略楕円孔に係合する係止爪４１６’（図１５参照）を、ホルダー本体４１の外周面に設けて、ホルダー本体４１を回転させることなくラチェットホルダー４２に押し込むことによって前記楕円孔に前記係止爪を取り外し不可能に嵌合する方法を用いてもよい。

次に、調圧機構５の構造を具体的に説明する。本体ケース５３とカバーケース５１とをダイヤフラム５２を介して接合することにより、その内部空間が調圧室５３０と大気室５１０とに画成される。ダイヤフラム５２は、調圧室５３０の２次圧力を受けて大気室５１０との圧力差に応じて弾性偏位可能であり、その中心部には、大気室５１０側にサポータ５２１が調圧室５３０側にシャフト５２２がそれぞれ固着され、ダイヤフラム５２の偏位に応じて一体に軸方向に移動可能である。

シャフト５２２は、ダイヤフラム５２に固着され調圧室５３０に位置するボス部５２３と、このボス部５２３の先端から軸方向に延長された軸部５２４を備え、この軸部５２４の先端に周溝部５２５を有し、この周溝部５２５にＯ−リングによる調整弁５５が装着され、さらに、前記軸部５２４の根本部分でボス部５２３の先端面にＯ−リング（弾性体）による第１逆流防止弁５６が装着される。

サポータ５２１はダイヤフラム５２に密着するフランジ部の中心のボルト部がダイヤフラム５２の中心を貫通し、反対側のシャフト５２２に締結される。また、サポータ５２１には、カバーケース５１の筒状部５１１の内部に設置された圧力設定用の調圧スプリング５１３の一端部が当接し、調圧スプリング５１３の他端部は筒状部５１１に位置調整可能に螺合された調圧ネジ５１２（アジャスタ）に当接し、この調圧ネジ５１２の軸方向位置の調整に応じて、調圧スプリング５１３によるダイヤフラム５２の付勢力が調整される。

下端部位の導入部材５４は、外周の筒部５４１と、中間の隔壁部５４２と、隔壁部５４２より下方に突出し前記ステム弁６１を連係作動する連係部材としての連係突起５４４と、該連係突起５４４の両側の隔壁部５４２を貫通する連通孔５４３を備える。

そして、導入部材５４の隔壁部５４２の上面には、連通孔５４３の開口を閉塞可能に、ゴム板、サンドイッチ板等の弾性板による高圧閉止用の第２逆流防止弁５７が配設されている。つまり、調圧室５３０の２次圧力がある程度高い状態で、供給接続具３が分離された際に、その２次圧力によって第２逆流防止弁５７が連通孔５４３を閉塞して逆止弁として機能し、流体が外部に漏れ出るのを防止する。

導入部材５４は筒部５４１の上端部が前記本体ケース５３の先端筒部の外周にＯリング５３２を介して着脱可能に結合され、他端部側は供給接続具３の接続口部３１の前端外周のシール部材３３が嵌装され、加圧流体が導入される。

本体ケース５３は先端筒部の内部にシャフト５２２の軸部５２４が摺動可能に挿通される仕切壁５３ａを備え、この仕切壁５３ａの外内が調整弁５５および第１逆流防止弁５６によって開閉される。軸部５２４の前進移動に伴って調整弁５５が開き、後退移動に伴って第１逆流防止弁５６が開くように逆の開閉作動をする。また、第１逆流防止弁５６は調圧室５３０の圧力が低い状態で、供給接続具３が分離された際に、その２次圧力によって閉じて流体の逆流を閉止する閉止弁として機能する。

調圧室５３０の側部には調圧した２次圧力のガスを筒部材５３１を経て排出する排出口５１４が設置され、この排出口５１４には調圧された流体を燃料電池に導くパイプ５１５が接続される。

前述の導入部材５４の連係突起５４４は、コネクタ２に供給接続具３を接続する際に、その先端がステム弁６１を押して開作動させるものである。この連係突起５４４は導入部材５４の隔壁部５４２に固着されて、ダイヤフラム５２と連動する軸部５２４とは分離された構造であり、接続動作でダイヤフラム５２が偏位する力を受けないようになっている。つまり、軸部５２４の先端でステム弁６１を連係作動させることが可能であるが、その場合に、最大押し込み状態が継続されるように押し込み力が保持された場合には、それによってダイヤフラム５２が偏位することで調圧機能が損なわれ、設定２次圧力より高い圧力の流体が供給される恐れがあるが、ダイヤフラム５２と連係突起５４４とが分離していることで、調圧機能が確保でき設定２次圧力より高い圧力の流体の供給を阻止している。

前記導入部材５４の隔壁部５４２の下面には、送給する流体中の塵埃等の異物を除去するためのフィルター５８が介装される。このフィルター５８は、内孔５８ａを有する円板状で、外径が隔壁部５４２の外径より若干大きく、また、内径が連通突起５４４の根本部径より若干小さく形成され、導入部材５４に下方より挿入装着することによって落ちないように止着される。

このフィルター５８の材質は、例えば、空隙率８５％、セル平均径３０μｍ、厚み１ｍｍのＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）発泡体である。フィルター５８を流体通路に介装することにより、供給流体に存在する細かなゴミの混入を防ぎ、調圧用の１次および第１逆流防止弁５５，５６の調圧作動、第２逆流防止弁５７などの逆流防止作動に不良が発生するのを阻止すると共に、本体部１１における作動部材の動作不良の発生も防止する。発泡体の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリアクリロニトリルからなる群より少なくとも１つが選ばれる。

次に、圧力容器１２の構造を説明する。圧力容器１２は、供給接続具３の接続部本体３０が頭部に設置された容器本体１０２と、この容器本体１０２の内部に形成され、流体Ｆを収容する貯蔵室１０３と、容器本体１０２の内部に形成され、端部において貯蔵室１０３と相互に連通し、流体Ｆを押し出すための応力を生じさせる圧縮ガスＧを封入する気室１０４と、貯蔵室１０３に移動自在に配設され、流体Ｆと圧縮ガスＧとを区画するピストン状の隔壁部材１０５と、隔壁部材１０５が下降移動した際に容器本体１０２の底部との間で圧縮される弾性体１０８とからなる。

容器本体１０２は、外容器１２１と、底部を密閉する蓋体１２２と、外容器１２１の内部に二重構造に配設された内容器１２３とで構成されてなる。内容器１２３の下端部には縦方向に延びる切欠き１１１が形成され、内容器１２３の内部と外容器１２１の内部、すなわち、貯蔵室１０３と気室１０４とが連通可能になっている。内容器１２３の上端部は
接続口部３１の下端部３１１に締結されたナット３５に嵌合装着され、この内容器１２３が保持されてなる。内容器１２３の上端部には中心部に透孔１２３ａが開口され、弁機構６のステム弁６１の開閉動作に応じて、貯蔵室１０３内の流体Ｆの吐出供給が行えるようになっている。

また、内容器１２３に摺動可能に嵌挿された隔壁部材１０５は、本体１５１と弾性シール部材１５２（Ｏリング）とで構成され、シール部材１５２の外周が、シリンダ状の内容器１２３の内壁に気密に接触し、その上部空間の貯蔵室１０３に流体Ｆが封入される。この隔壁部材１０５は、貯蔵室１０３に収容した流体Ｆと気室１０４に収容した圧縮ガスとを区画する移動隔壁として機能し、背面に作用する圧縮ガスの圧力によって前面の流体Ｆを加圧し、ステム弁６１が開作動した際に、この流体Ｆを押し出すように作用する。

気室１０４への圧縮ガスＧの封入は、供給接続具３の分離状態で、貯蔵室１０３に流体Ｆを注入する以前に行う。まず押し込み作動により開作動したステム弁６１を通して、圧縮ガスＧを貯蔵室１０３に注入するのに応じて隔壁部材１０５が下降し、図１に示す位置よりさらに貯蔵室１０３に圧縮ガスが注入されることによって、隔壁部材１０５は、弾性体１０８を押圧変形させて貯蔵室１０３の底部にさらに移動する。最下降状態において、切欠き１１１の上端部が隔壁部材１０５のシール部材１５２より上方となり、切欠き１１１を通して貯蔵室１０３より気室１０４へ圧縮ガスが注入される。そして、気室１０４内が所定圧力となった際に圧縮ガスの注入を停止した後、ステム弁６１を再び開作動して貯蔵室１０３の圧縮ガスを排出する。これに応じ、隔壁部材１０５は貯蔵室１０３のシール状態に戻り、さらなるガスの排出で内容器１２３の上端にまで上昇移動し、貯蔵室１０３のガスを全て排出することで、気室１０４に圧縮ガスＧが封入される。その後、注入手段を供給接続具３に接続してステム弁６１を通して貯蔵室１０３へ流体Ｆを、隔壁部材１０５を下降させつつ注入することによって、流体Ｆを噴出可能に収容して圧力容器１２を得るものである。

なお、圧力容器１２には、流体として圧縮ガスを収容してもよく、その場合には、内容器は用いず、外容器に直接ガスを収容する。また、供給流体を噴出させるための内圧（１次圧力）を得るために、この流体に噴射剤を混入した、いわゆるエアゾール構造としてもよい。

前述のコネクタ２と供給接続具３の接続動作においては、基本的に、供給接続具３の接続口部３１がコネクタ２の導入部材５４に挿入され、シール部材３３の接触によってシール状態を確保すること、供給接続具３の弁機構６を開作動して流体の通路を連通させ供給を可能とすること、固縛機構４をロックさせることが行われる。

その作動順は、接続時（取付時）には、まず、シール部材３３が導入部材５４の筒部５４１の内面に接触してシール性を確保した後、連係突起５４４の先端によって弁機構６のステム弁６１が開作動して流体の送給通路が連通し、続いて、固縛機構４の第２リング４４が回転してロック状態となる。一方、解放時（取外時）には、固縛機構４の第２リング４４が回転してロック状態が解放されるのに続いて、ステム弁６１が閉弁して連通を閉止し、最後にシール部材３３が導入部材５４より離れてシール解除するものである。

次に、コネクタ２に対する供給接続具３の接続を、主に固縛機構４の動作を図５〜図８を用いて説明する。

接続前の分離状態は、図２に示すように、固縛機構４のスプリングホルダー４６の段部４６３が第２リング４４のロック用突起４４４に当接して押圧し、第１リング４３および第２リング４４のガイド突起４３２，４４２はラチェットホルダー４２の第２ガイド溝４２４内にあり第２リング４４は回動不能であり、第３リング４５は下降位置が規制された位置にある。この状態では、調圧機構５の第１逆流防止弁５６は閉じ、供給接続具３のステム弁６１も閉止状態にある。

供給接続具３の押し込み動作に応じて、接続筒部３２のロック用の係合突起３２１が第１および第２リング４３，４４の縦溝を図７に示すように通って移動し、スプリングホルダー４６の下端部が供給接続具３の内端面３２４に当接して押し上げられるのに続いて、押圧段部３２２が第１リング４３の下面に当接してこれを押し上げる。これに伴い、第２リング４４も上昇し、第１ガイド溝４２１の下端で停止している第３リング４５の下面と当接し、この第３リング４５も押し上げる。その途中で、第２リング４４のガイド突起４４２はラチェットホルダー４２の第２ガイド溝４２４の上端より出て回動可能となり、第３リング４５の下面の爪歯４５３の傾斜面との当接によって第２リング４４は回転方向ｄへの力を受ける。

図５は供給接続具３を最大押し込んだ状態を示し、この状態では第３リング４５の上動は規制され第２リング４４は第３リング４５との斜面接触により、第１リング４３上を回転方向ｄへ回転させ、図８に示すように、この第２リング４４の回動で、そのロック用突起４４４が供給接続具３の接続筒部３２のロック用の係合突起３２１の内側に移動して係合し、抜け移動不能にロックする。図５の状態では、連係突起５４４がステム弁６１を開作動させて流体の送給を開始する。

次に、最大押し込み状態より、押し込み動作を解放すると、解放スプリング４７の付勢力によって供給接続具３は後退付勢されるが、供給接続具３の接続筒部３２のロック用の係合突起３２１が第２リング４４のロック用突起４４４に係合して下方移動し、第３リング４５および第１リング４３も一体に下方移動する。そして、第３リング４５が第１ガイド溝４２１の下端で下降停止になると、これより離れて第２リング４４がさらに下降することで、両者の傾斜接触が離れ、第２リング４４は上記回転により下端のガイド突起４４２先端が第２ガイド溝４２４の位置よりラチェット凸部４２３の傾斜面上に移動し、この傾斜面上に接触し、第２リング４４のさらなる下降で、その傾斜に沿ってさらに回動する。

そして、第２リング４４のガイド突起４４２が係止段部に当接して回動停止するとともに、それ以上の下降が停止されて、この第２リング４４のロック用突起４４４に係合している供給接続具３はロックされ、分離不能に接続されたロック状態となる。

図６はこのロック状態の断面図であり、調圧機構５が作用して所定圧力に調整された流体が排出口５１４より本体部１１側に供給される。

次に、上記ロック状態からの解放動作は、再度供給接続具３を押し込み動作すると、第１リング４３および第２リング４４が上動し、第２リング４４の下端部が係止段部より離れて回動可能となり、第３リング４５の爪歯４５３の斜面によって第２リング４４が回動し、その後の供給接続具３の後退移動に伴って、第２リング４４のガイド突起４４２の斜面がラチェット凸部４２３の係止段部より第２ガイド溝４２４に至る斜面に接触し、この斜面接触により第２リング４４はさらに回転方向ｄに回転し、ガイド突起４４２が第２ガイド溝４２４内に挿入される位置に回転する。この第２リング４４の回転位置では、図７に示すように、係合突起３２１はロック用突起４４４とは外れて縦溝と位置が合い、ロック係合が解放されて、供給接続具３の接続筒部３２が分離移動可能となって、解放スプリング４７の付勢力によってスプリングホルダー４６を介して分離作動され、突き出される。

前記調圧機構５は、調整弁５５および第１逆流防止弁５６の調圧により、ダイヤフラム５２の動きに応じて、１次圧力をその圧力に関係なく所定の２次圧力に減圧調整するものであり、その作用を説明する。

図６は調圧状態を示すものであって、調整弁５５および第１逆流防止弁５６で調圧された流体は調圧室５３０へ流入し、精度よく２次圧力に減圧されて排出口５１４より排出される。

ダイヤフラム５２は２次圧力と大気圧との差圧による付勢力と調圧スプリング５１３による付勢力とが平衡した位置に保たれる。そして、排出口５１４からの流体排出量の変動、１次圧力の変動等に応じて２次圧力が変化した場合、これに応動してダイヤフラム５２の偏位量が変化し、シャフト５２２の位置が変化するのに連動して調整弁５５および第１逆流防止弁５６が動き、互いに異なる方向より開閉作動して２次圧力を一定に保つ。調圧ネジ５１２を動かすことで調圧スプリング５１３の付勢力を変化させ、任意の２次圧力が設定可能である。

さらに、１次圧力変化に対する調整弁５５による調圧特性と、第１逆流防止弁５６による調圧特性とは互いに逆特性であって、１次圧力の低下に対する２次圧力は、調整弁５５の調圧では上昇し、第１逆流防止弁５６の調圧では低下する。そして、シャフト５２２には軸部５２４の先端部に１次圧力の作用により調整弁５５の投影面積が受ける圧力損失と、ボス部５２３に２次圧力の作用により第１逆流防止弁５６の投影面積が受ける圧力損失とが、共にシャフト５２２を後退させる同方向作用するもので、両者の調圧特性の組み合わせにより１次圧力の変動に対する２次圧力の変動を一定化する構造となっている。

つまり、２次圧力流体が調圧室５３０より排出されて２次圧力が低下変動すると、ダイヤフラム５２はシャフト５２２が前進移動（図で下方への移動）し、調整弁５５が開方向に第１逆流防止弁５６が閉方向に作動し、１次圧力流体が調整弁５５により減圧されて調圧室５３０に流入して２次圧力が上昇し、この２次圧力が１次圧力の低下変動に伴って設定値より上昇するのが第１逆流防止弁５６の開度（圧力損失）により調整され、２次圧力が設定値となると、ダイヤフラム５２の偏位によりシャフト５２２が後退移動（図で上方への移動）し、調整弁５５が閉作動して流体の導入量を低減することで一定の２次圧力を得るように調圧するものである。

そして、１次圧力の変動に伴う調圧特性、つまり圧力容器１２より流体を供給した際に、この圧力容器１２内の１次圧力が徐々に低下することに対する調整弁５５の受圧誤差を考慮したものである。第１逆流防止弁５６を調整弁５５とは異なる逆方向の開閉作動を行い、第１逆流防止弁５６の圧力損失が、調整弁５５の圧力損失と同方向でかつほぼ逆特性である。この調整弁５５による調力特性は、１次圧力の上昇に対して２次圧力が低下する特性である。これに対して、第１逆流防止弁５６による調力特性は、１次圧力が低いとき２次圧力を抑制し、特に、１次圧力が０のときに閉弁して逆止弁となって流体の逆流を阻止し、１次圧力の上昇で開放となり、１次圧力の上昇に対して２次圧力が上昇する特性で、上記調整弁５５による調圧特性とは逆特性である。

両調圧特性はシャフト５２２に対して同方向に作用することで、調圧特性が逆特性の２つの調整弁５５，５６の組み合わせによる調圧特性は、１次圧力の変動に対して、一定の２次圧力が得られる。つまり、圧力容器１２からの流体の供給に伴って１次圧力が低下変動する際に、調整弁５５に作用する圧力損失によって、２次圧力が上昇する調圧特性となるのを、第１逆流防止弁５６に作用する圧力損失が２次圧力を低下させる特性となることで、両者の合成特性は平坦化し、一定の２次圧力を維持することが、簡単な構造により確保できる。

また、分離状態および不使用状態では、第１逆流防止弁５６および第２逆流防止弁５７が逆止弁として作用することで、流体漏れの防止が図れる。

図１０および図１１は、他の実施形態の第２逆流防止弁５７’を示すものであり、前記実施の形態の第２逆流防止弁５７は１枚の弾性板すなわちゴム板で構成した例であるが、この例の第２逆流防止弁５７’は、内部が発泡体５７ａで上下表面に非透過性の表皮５７ｂを有する弾性板、例えばポロン体で形成されている。これは、発泡体５７ａで構成されて軽量であり、表皮５７ｂにより上下方向に貫通する通気性はなく、導入口側の圧力が２次圧力より低く、２次圧力が高い場合に、図の上方より作用する圧力によって迅速に隔壁部５４２の連通孔５４３を閉塞して、その逆流防止作動が安定して得られる。

この第２逆流防止弁５７’の場合には、圧縮変形可能であり、本体ケース５３の接合筒部５３３の先端と、導入部材５４の隔壁部５４２の上面との間で圧縮した状態で、図１０のように組み付けてなる。

図１１は圧力流体が導入されている状態で、連通孔５４３より作用する圧力流体の圧力によって、第２逆流防止弁５７’は圧縮変形することで、隔壁部５４２の上面より離れて連通孔５４３を開口し、これより流入した圧力流体は第２逆流防止弁５７’外周を通り、接合筒部５３３の先端切欠き５３４を通って内周側に流入し、調整弁５５を経て調圧室５３０へ流入するようになっている。

次に本発明の調圧機構の別の実施の形態を図１２〜図１４を参照して説明する。なお、コネクタ２及び圧力容器１２は上述した実施形態で使用したものと同様のものを使用するものとし、本実施形態では説明を省略する。図１２は、本実施形態の調圧機構７の中心を通る軸線Ｙの周りの円周に沿って約９０°の範囲で切断し、且つ部分的に分解して示す部分断面分解斜視図であり、図１３は、図１２の調圧機構７の上部を拡大して示す部分拡大断面図である。図１４は、組み立てられた図１２の調圧機構７の下部を軸線Ｙの周りの円周に沿って、約９０°の範囲で切断し、且つ部分的に拡大して示す部分断面拡大斜視図である。

図１２に示すように、調圧機構７は、本体ケース７３と、カバーケース７１と、本体ケース７３に取り付けられる円筒形の導入部材７４とからなるハウジング７０を有する。本体ケース７３とカバーケース７１は、それぞれ膨出部７３ｂ、７１ｂを有するとともに、外周に同様な形状のフランジ７３ａ、７１ａを有している。膨出部７３ｂには、軸線Ｙに対応する位置に貫通孔７３ｄが形成されている（図１３、図１４）。本体ケース７３とカバーケース７１は、フランジ７３ａ、７１ａが互いに突き合わされるとともに、フランジ７３ａ、７１ａがねじ止め（図示せず）等により結合されている。

本体ケース７３のフランジ７３ａの突き合わせ面７０ａ（図１２）には、フランジ７３ａの内側全周に亘って、凹部７３ｃが形成されている。この凹部７３ｃにはダイヤフラム７２が配置されて、フランジ７３ａ、７１ａの結合により、ダイヤフラム７２は両フランジ７３ａ、７１ａ間に押圧固定される。この凹部７３ｃを形成することによって、ダイヤフラム７２が定位置に保持されるので、前記結合及び前記押圧固定時に、ダイヤフラム７２が捲れて組み立てられ、流体漏れ等の不良が発生する可能性を低減することができる。

ダイヤフラム７２は、例えば、ゴム等から構成される弾力性を有する概ね平板状の部材であり、軸線Ｙを中心として円形状に形成された湾曲撓み部７２ａ（図１３）を有する。またダイヤフラム７２には、軸線Ｙに対応する部分に円形の開口７２ｂ（図１３）が穿設されている。ダイヤフラム７２の湾曲撓み部７２ａから内側の上面には、サポータ７２１が配置されている。

他方、ダイヤフラム７２を挟んで、サポータ７２１の反対側にはシャフト７２２が配置されている。なお、ここで、上、下とは、図１２〜図１４における上下方向をいう。

サポータ７２１は、ダイヤフラム７２の上面に接触する平板部７２１ａ（図１３）と、この平板部７２１ａから上方に突出する突出部７２１ｂを有する。サポータ７２１は、軽量な部材、例えばポリオキシメチレン（ＰＯＭ）製が好ましいが、金属製であってもよい。突出部７２１ｂの上面は平坦に形成されている。また、突出部７２１ｂには、軸線Ｙに沿って雌ねじ７２１ｃ（図１３）が形成されている。

シャフト７２２は、ダイヤフラム７２の下面に位置する平板部７２２ａ（図１３）と、軸線Ｙに沿って、平板部７２２ａの上下方向にそれぞれ延びる軸７２２ｂ、７２２ｃ（図１３）とを有する。軸７２２ｂは、ダイヤフラム７２の開口７２ｂを通過して上方に突出し、軸７２２ｃは、本体ケース７３の貫通孔７３ｄ（図１３、図１４）を通過して下方に延びている。軸７２２ｂには雄ねじ７２２ｄが形成されており、前述のサポータ７２１の雌ねじ７２１ｃと螺合して、ダイヤフラム７２を両面から締め付けるように構成されている。ダイヤフラム７２は、これにより、サポータ７２１およびシャフト７２２との間に挟持されて一体に構成される。なお、サポータ７２１とダイヤフラム７２との間には、摩擦係数の小さい、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム７２３（図１３）を介在させることが好ましい。これにより、サポータ７２１を軸７２２ｂに螺合させる際に、締め付け時に生じる摩擦力等によって、ダイヤフラム７２を変形させる虞を低減することができる。なお本実施形態において、上記のようにフィルム７２３を介在させたが、前述した実施形態の調圧機構５においても同様にこのようなフィルムを介在させてもよい。

カバーケース７１の膨出部７１ｂの内面には、突出部７２１ｂに対応する位置に凸部７１１が形成されている。凸部７１１の先端すなわち下面は、サポータ７２１の上面と同様に平坦形状となっている。凸部７１１の中央には外部と連通する小孔７１１ａ（図１３）が形成されている。外部は、通常、大気圧であるので、膨出部７１ｂ内の空間は大気圧に維持され、この空間が大気室７１０となる。

サポータ７２１の突出部７２１ｂおよびカバーケース７１の凸部７１１の外周には調圧スプリング７１３が配置されている。この調圧スプリング７１３は、サポータ７２１を介してダイヤフラム７２を所定の圧力で常時下方に押圧している。凸部７１１の下面と、サポータ７２１の突出部７２１ｂの上面との間は、調圧機構７の通常の使用状態では、間隙Ｇが確保されている（図１３）。これにより、流体の供給圧力が過度に高くなると、後述するシャフト７２２の軸７２２ｃが上方に押し上げられて、サポータ７２１の突出部７２１ｂの上面が、カバーケース７１の凸部７１１の下面に当接することによって、ダイヤフラム７２の過度の変形を防止することができる。

カバーケース７１には、膨出部７１ｂから横方向に膨出した延出部７１ｃが形成されている（図１２）。この延出部７１ｃには、排出口７１４が形成された、延出部７１ｃから外部に延びるパイプ７１５が形成されている。また、カバーケース７１には、排出口７１４に連通する円柱形の空間７１０ａが隔壁７１ｄにより形成されている（図１２）。他方、空間７１０ａに対応する本体ケース７３の部分には、略円柱状の空間７３０ａが隔壁７３ｄにより形成されている。図１２および図１３では、隔壁７３ｄの端面７３ｄ’（図１３）が見えており、この端面７３ｄ’と対向する位置に隔壁７３ｄの他の端面が位置して、端面同士が協働してそれらの間に溝７３ｅを構成している（図１３、図１４）。空間７３０ａに臨む本体ケース７３には、上向きの略環状の段部７３０ｂが形成されている。また、ダイヤフラム７２には、空間７１０ａ、７３０ａに対応して円形の開口７２ｃが形成されている（図１２）。空間７１０ａ、７３０ａには、フランジ７３１ａを有する筒部材７３１が、ダイヤフラム７２の開口７２ｃを貫通して配置される。その際、筒部材７３１のフランジ７３１ａは、段部７３０ｂに着座する。筒部材７３１は、その下端と膨出部７３ｂの内面（図１３、図１４）との間に隙間があるように長手方向が寸法決めされており、溝７３ｅを通る流体を排出口７１４に導く通路となる。すなわち該通路が後述する調圧室７３０に収容された圧力流体を排出する出口となる。筒部材７３１は、例えば、ポリオキシメチレンから形成される。なお本実施形態においては、カバーケース７１に延出部７１ｃ、排出口７１４及びパイプ７１５を形成したが、本発明においてはこれに限られるものではなく、後述する調圧室に収容された流体を外部（例えば燃料電池等）に供給できる構造であれば、例えば本体ケース７３に延出部、排出口及びパイプを設けたものであってもよい。

本体ケース７３の膨出部７３ｂとシャフト７２２およびダイヤフラム７２との間には、空間すなわち調圧室７３０が形成されている。膨出部７３ｂの貫通孔７３ｄを貫通して下方に突出する、シャフト７２２の軸７２２ｃの先端部には、周溝部７２５（図１３）が形成されるとともに、この周溝部７２５に調整弁７５が装着される。この調整弁７５が、ダイヤフラム７２により上下方向に駆動されて、軸７２２ｃと、貫通孔７３ｄとの間を通過する流体の流れを遮断または開放して、調圧室７３０内の流体圧力を調整するように構成されている。なお、ダイヤフラム７２は上述したように弾性を有するものなので、弾性によるダイヤフラム７２の振動等によってシャフト５２２すなわち調整弁７５が装着された軸７２２ｃが傾くと、膨出部７３ｂ下面の弁座が傷つき、圧力制御不良となる虞があるため、シャフト７２２の平板部７２２ａの外周は、本体ケース７３の隔壁７３ｄ及び膨出部７３ｂの内周面とによって傾き支持されている。このようにダイヤフラム７２から比較的近い位置において傾き支持を行うことにより、軸７２２ｃの傾きをより低減することが可能となる。

また、本体ケース７３の上面すなわち調圧室７３０に面する面には、図１４に示す如く、前記間を通過した流体が通過する通過溝７３２が、前記間から延びるように内方から外方に向かって前記出口と軸７２２ｃを挟んで対向する位置に設けられている。こうすることにより、前述した圧力容器１２から供給される流体の圧力が低い場合に、前記調整弁７５を開作動するためにシャフト７２２が下方に移動することによって、シャフト７２２の平板部７２２ａの下面と本体ケース７３の上面とが接触して、流体が流れ難くなるのを防ぐことができる。また、通過溝７３２が前記出口と軸７２２ｃを挟んで対向する位置に設けられることによって、流体の流れが調圧室７３０の広範囲に亘るようになるため、調圧室７３０内に気体が残り難くなり、ダイヤフラム７２の異常振動（いわゆるチャタリング；以下チャタリングという）の原因を低減し、調圧機構７の作動安定を向上させることができる。なお本実施形態において、上記のように通過溝７３２を形成したが、前述した実施形態の調圧機構５の本体ケース５３にもこのような通過溝を形成してもよい。

また、本実施形態の調圧室７３０はダイヤフラム７２とシャフト７２２の移動空間及び流体の流路のみで略形成されている。これは、通常、ガス等の圧縮性流体の圧力制御では、弁の開閉作動や乱流等により瞬間的な圧力差を持つ入力が生じると、流体が振動し易くなり、該振動によってダイヤフラムがチャタリングするのを抑制するために、前記圧力差を吸収するバッファーとして調圧室を十分に大きくとる必要があったが、例えば液体のような非圧縮性流体では流体が振動を起こし難いので、調圧室７３０の容積を低減することが可能となり、上述したような調圧室７３０を形成することができる。なお、調圧室７３０は、該調圧室７３０に収容される流体によって便宜に設計変更可能である。

また、本体ケース７３の膨出部７３ｂには、軸７２２ｃの先端部を囲むように環状壁７３ｆが下方に突設されている。環状壁７３ｆの基端外周には環状に溝７３ｆ’（図１３）が形成され、この溝７３ｆ’にＯリング７３３が装着されている。環状壁７３ｆの外周には、例えば、図示しないねじが形成されて、導入部材７４と螺合するように構成することができる。

導入部材７４は、前述した圧力容器１２の供給接続具３（図１参照）が接続される部材であり、その長手方向の中間に隔壁部７４２を有している。この隔壁部７４２には、後述するプラグ７６の連係突起７６ｃを受容する開口７４３が形成されている。また、受容された連係突起７６ｃを囲む内周面、すなわち隔壁部７４２より下方の内周面が、下方に向かうに連れて開口径が大きくなるようなテーパを有している。（ごく僅かなテーパであるため図には表れない。）こうすることにより、供給接続具３との接続時に前述した弁機構６を円滑に挿入することができ、操作性を向上することができる。ここで該テーパは、前述した供給接続具３との接続時に弁機構６のステム弁６１が開く前に、シール部材３３によるシールがなされるように設けられている。さらに前記内周面と隔壁部７４２とで形成される角はＣ面７４４となっている。こうすることにより、導入部材７４内のデットスペースを削減することができ、供給接続具３の接続及び取外し時の流体漏れを減少させることができる。なお本実施形態において、上記のように前記テーパ及び前記Ｃ面を形成したが、前述した実施形態の調圧機構５の導入部材５４にもこのようなテーパ及びＣ面を形成してもよい。

そして、隔壁部７４２と膨出部７３ｂとの間には、上方からフィルター７８、ジョイント７７、圧縮コイルばね（以下、単にばねという）７９およびプラグ７６が配置されている。

ジョイント７７は、例えば、ポリオキシメチレンから形成された、上壁７７ａを有する概ね筒状である。ジョイント７７の上壁７７ａの中央には孔７７ｂが形成され、上壁７７ａと下端７７ｃとの間には、外方に延出する環状のフランジ７７ｄが形成されている。

フィルター７８は、円形の板状部７８ａの外周に環状壁７８ｂが垂下された形状となっていて、ジョイント７７の上壁７７ａに被冠されている。このような形状にすることにより、フィルター７８を導入部材７４に設置する際にフィルター７８の位置決め等を容易にすることができ、操作性を向上させることができる。また、前記環状壁７８ｂがジョイント７７の外周をシールすることにより、ジョイント７７の後述する流路を通過した流体が、前記孔７７ｂから漏れることなく、確実にフィルター７８を通過することができる。さらにフィルター７８が隔壁部７４３より上方に配置されたことにより、供給接続具３の接続及び取外し時に、弁機構６と接触することがないので、フィルター７８が外れる可能性を低減することができる。また、流体がフィルター７８を通過する流体通過面積は、孔７７ｂの大きさによって変更可能であり、該流体通過面積が大きくなれば、流体の流速を高くすることができる。よって、燃料電池内部に燃料（流体）が無いといった初期状態の時等に、流体を素早くに供給することが可能となる。

なお本実施形態においてフィルター７８は上記形状としたが、本発明においてはこれに限られるものではなく、例えば板状のものであってもよい。また、フィルター７８の材質は前述した実施形態のフィルター５８と同様とし、説明は省略する。

ジョイント７７は、組立状態では、フランジ７７ｄが、本体ケース７３の環状壁７３ｆの下端に当接し、フィルター７８を環状壁７３ｆの下向き段部７３ｇとジョイント７７の上壁７７ａとの間に挟持する。フィルター７８の上部は、シャフト７２２の軸７２２ｃの先端部が突出する中間調圧室７３０’（図１４）となる。ジョイント７７の内面には、上下方向に連続する溝７７ｅ（図１３）がジョイント７７の内周に互いに離隔して複数本形成されている。これらの溝７７ｅは、供給される加圧流体が通過する流路となる。

前述のプラグ７６は、ステンレス鋼或いはポリオキシメチレンから形成されるピン状であり、その上部近傍に円板状のフランジ７６ａを有する。フランジ７６ａより上方に突出する上部軸７６ｂは、ばね７９の内側に挿入可能な直径を有する。フランジ７６ａより下方に突出する下部軸７６ｃは、プラグ７６の下端に向けて収束している。すなわち、テーパが形成されて先細形状となっている。下部軸７６ｃの、フランジ７６ａ近傍にはＯリング７６１が被冠されている。この下部軸７６ｃが前述したステム弁６１を連係作動する連係部材としての連係突起７６ｃとなる。この連係突起７６ｃは、調整弁７５を備えて、ダイヤフラム７２と連動する軸７２２ｃとは分離された構造であり、接続動作でダイヤフラム７２が偏位する力を受けないようになっている。つまり、前述した実施形態と同様に、ダイヤフラム７２と連係突起７６ｃとが分離していることで、調圧機能が確保でき設定２次圧力より高い圧力の流体の供給を阻止している。

導入部材７４が環状壁７３ｆに組付けられると、ばね７９とプラグ７６は、ジョイント７７の上壁７７ａと導入部材７４の隔壁部７４２との間に保持される。このとき、プラグ７６のフランジ７６ａは、ばね７９により下方に付勢され、Ｏリング７６１が、フランジ７６ａと隔壁部７４２との間に押圧される。このＯリング７６１は、供給接続具３が導入部材７４に接続されていない状態では、ばね７９の付勢力により、隔壁部７４２とフランジ７６ａに密着した状態にある。これにより、調圧機構７内の加圧流体が、プラグ７６の連係突起７６ｃと隔壁部７４２の開口７４３の間から外部に漏出することが防止される。この機構は、調整弁７２５とは独立した構造となっているため、流体の２次圧力や２次圧力設定等の影響を受けることがない。

次に、上述の如く構成された調圧機構７に、供給接続具３が接続されて使用される場合について、図１５を参照して説明する。図１５は、供給接続具３が接続された調圧機構７の断面を示す。なお、図１５は主要部を断面で示す。図１５に示す如く、供給接続具３が調圧機構７に取り付けられると、プラグ７６はステム６１により上方に押圧される。このときプラグ７６すなわち連係突起７６ｃと調整弁７５を備えて、ダイヤフラム７２と連動する軸７２２ｃとは分離形成されているので、前記押圧による力がダイヤフラム７２に加わらないため、調圧機能に影響を与えない。

すると、Ｏリング７６１によって封止されていた導入部材７４の開口７４３が開放されて、加圧流体が開口７４３、ジョイント７７の内側の溝７７ｅおよびフィルター７８の順に通過する。供給接続具３の接続初期状態では、調圧室７３０内は流体の圧力が低いため、ダイヤフラム７２は、調圧スプリング７１３により下方に付勢された状態にある。従って、本体ケース７３の貫通孔７３ｄを封止する調整弁７５は、貫通孔７３ｄから下方に離れる方向に移動しているので、貫通孔７３ｄの封止は解除された状態にある。従って、流路を構成する前述の通路、フィルター７８、中間調圧室７３０’、貫通孔７３ｄと軸７２２ｃの間、調圧室７３０および筒部材７３１を通過した流体は、排出口７１４から燃料電池に供給される。

通常の使用状態では、ダイヤフラム７２は、供給される流体の圧力、例えば、９００ＫＰａ〜１ＭＰａに対して、調圧スプリング７１３により調圧室７３０内が所定の圧力になるように設定されている。すなわち、供給接続具３から供給される流体の圧力が、供給すべき流体の圧力より高くなった場合、調圧スプリング７１３による付勢力に抗して、調圧室７３０内の流体がダイヤフラム７２を上方に押圧する。この結果、シャフト７２２の軸７２２ｃは上方に移動して、調整弁７５が本体ケース７３の貫通孔７３ｄを封止して、それ以上加圧流体が調圧室７３０に流入することを阻止する。ダイヤフラム７２に加圧流体側から加わる圧力は、厳密には調圧室７３０内の圧力だけではなく、中間調圧室７３０’内で調整弁７５に加わる力も作用する。すなわち調圧弁の投影面積X中間調圧室７３０’内の1次圧力が調整弁７５に加わっているので、上記加圧流体の圧力でも調整弁７５が閉じたり、弁座に調整弁７５が潜り込んで変形することが起こる。調圧室７３０内の圧力が低くなった場合は、調圧スプリング７１３の付勢力により、シャフト７２２の軸７２２ｃが、下降して貫通孔７３ｄを開放し、再度、加圧流体が調圧室７３０内に流入可能とする。

このように、ダイヤフラム７２は、流体の圧力の変動に対して絶えず上下に移動する。しかし、この上下の移動量は極めて僅か、例えば、約０．３ｍｍであるため、前述の間隙Ｇ、すなわちサポータ７２１の突出部７２１ｂの上面と、カバーケース７１の凸部７１１の下面の間の寸法は、略一定に維持されている。なお、加圧流体が流れている状態において、調整弁７５は本体ケース７３に接触しているように示されているが、実際は、調整弁７５と本体ケース７３との間に極めて僅かな間隙があって、加圧流体の通過が可能となっている。

本発明の第１の実施形態にかかる調圧装置のコネクタの分離状態を示す全体断面図 図１のコネクタ構造の要部拡大断面図 供給接続具を備えた圧力容器の斜視図 固縛機構の主要部品の分解斜視図 供給接続具の接続動作における最大押し込み状態を示す断面図 供給接続具とコネクタとが接続されたロック状態を示す断面図 ロック解放状態における供給接続具と作動部材との関係を示す断面斜視図 図７よりロック状態に移行した同断面斜視図 調圧機構の分解斜視図 第２逆流防止弁の他の実施形態を示す要部断面図 図１０の例における圧力流体導入状態を示す要部断面図 本発明の第２の実施形態にかかる調圧機構を、その中心を通る軸線の周りの円周に沿って約９０°の範囲で切断し、且つ部分的に分解して示す部分断面分解斜視図 図１２の調圧機構の上部を拡大して示す部分拡大断面図 組み立てられた図１２の調圧機構の下部を、その中心を通る軸線の周りの円周に沿って約９０°の範囲で切断し、且つ部分的に拡大して示す部分断面拡大斜視図。 供給接続具の接続動作における最大押し込み状態を示す断面図

符号の説明

１ 調圧装置
２ コネクタ
３ 供給接続具
４ 固縛機構
５,７ 調圧機構
６ 弁機構
11 本体部
12 圧力容器
31 接続口部
32 接続筒部
44 第２リング
52,72 ダイヤフラム
53,73 本体ケース
54,74 導入部材
55,75 調整弁
56 第１逆流防止弁
57 第２逆流防止弁
58,78 フィルター
61 ステム弁
76 プラグ
77 ジョイント
79 圧縮コイルばね（ばね）
544,76c連係突起（連係部材）
Ｆ 流体

Claims (15)

1. 調圧機構を内蔵した本体部と、該本体部に設置され、加圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、
   前記コネクタには前記供給接続具の接続動作に応じて該供給接続具の弁機構を開作動する連係部材を備え、
   前記調圧機構は、ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を所定の２次圧力に調圧する調整弁を備え、
   前記連係部材と前記調整弁とが分離形成されていることを特徴とする調圧装置。
2. 前記弁機構は、略中央に該弁機構の軸のステム弁を有するものであって、
   前記連係部材は接続動作方向に延びる連係突起で構成され、前記コネクタと供給接続具との接続時に、該連係突起の先端部が、前記ステム弁に接触して開弁作動させることを特徴とする請求項１に記載の調圧装置。
3. 前記調圧機構は、略円筒状の導入部材を有するものであって、
   該導入部材は、接続動作方向の所定位置に、内方に向かって突出した隔壁部を有し、
   該隔壁部は略中央に前記連係突起を有し、該連係突起は両側に、前記隔壁部を貫通する連通孔を有するものであることを特徴とする請求項２に記載の調圧装置。
4. 前記調圧機構は、略円筒状の導入部材を有するものであって、
   該導入部材は、接続動作方向の所定位置に、内方に向かって突出した隔壁部を有し、
   該隔壁部は、略中央に前記連係突起が貫通する開口を有し、前記供給接続具が接続される側と反対側には、前記連係突起を有したプラグを収容する略筒状のジョイントを備えていることを特徴とする請求項２に記載の調圧装置。
5. 前記調圧機構の前記調整弁の内側と外側に、流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の調圧装置。
6. 前記導入部材は、前記連係突起を囲む内周面が、前記供給接続具側に向かうに連れて開口径が大きくなるようなテーパを有するものであることを特徴とする請求項３または４に記載の調圧装置。
7. 前記隔壁部の前記供給接続具が接続される側の面には、前記連係突起を貫通して、該連通孔を塞ぐ円盤状の除塵用のフィルターが固着されていることを特徴とする請求項３に記載の調圧装置。
8. 前記ジョイントは、前記供給接続具が接続される側と反対側の端部に、該端部を被冠する除塵用のフィルターを備えたことを特徴とする請求項４に記載の調圧装置。
9. 調圧機構を内蔵した本体部と、該本体部に設置され、加圧流体を送給する供給接続具が接続されるコネクタを備える調圧装置において、
   前記調圧機構は、ダイヤフラムの偏位に応じて作動し導入された圧力流体を所定の２次圧力に調圧する調整弁と、該調整弁の内側と外側に流体の逆流を阻止する２つの逆流防止弁とを備えたことを特徴とする調圧装置。
10. 前記２つの逆流防止弁は、前記調整弁の内側に設置され、前記ダイヤフラムの偏位に伴って閉止作動する低圧作動側の第１逆流防止弁と、前記調整弁の外側に設置され、内部より噴出する圧力を受けて閉止作動する第２逆流防止弁とで構成されてなることを特徴とする請求項５または９記載の調圧装置。
11. 前記第２逆流防止弁は、通路の開口を閉塞する弾性板で構成されたことを特徴とする請求項１０記載の調圧装置。
12. 前記弾性板が内部が発泡体で表面に非透過性の表皮を有することを特徴とする請求項１１記載の調圧装置。
13. 前記ダイヤフラムは、該ダイヤフラムの外周部を、前記コネクタ側の第１の面と、その反対側の第２の面の両側から、前記第１の面と共に前記圧力流体を収容する調圧室を形成する本体ケースと、前記第２の面と共に大気と連通する大気室を形成するカバーケースとに挟持されるものであり、
    前記本体ケースが、前記ダイヤフラム側の面に、該ダイヤフラムを収容する凹部を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の調圧装置。
14. 前記本体ケースは、前記調圧室に面する面に少なくとも１つ、前記収容された圧力流体が通過する通過溝を設けたことを特徴とする請求項１３に記載の調圧装置。
15. 前記調圧室は、前記所定の２次圧力に調圧された圧力流体を排出する出口を有するものであり、前記通過溝が前記接続動作の方向の中心軸を挟んで、前記出口とは逆の位置に設けられたものであることを特徴とする請求項１４に記載の調圧装置。
    
    

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