(57)【要約】【課題】大気圧の影響を受けることなく、精度よく動作する小型の減圧弁を提供する。【解決手段】減圧弁は、高圧室と中間室との間の第１流路を遮断する第１遮断位置と、第１流路を開放する第１開放位置との間で変位可能な弁部３２ｃを有する作動棒３２と、作動棒３２を駆動するパワーエレメント３１と、中間室と減圧室との間の第２流路を遮断する第２遮断位置と、第２流路を開放する第２開放位置との間で変位可能な電磁弁体４６と、電磁弁体４６を前記第２遮断位置と前記第２開放位置との間で駆動する電磁コイル４２と、を有し、パワーエレメント３１は、不活性ガスを封入した圧力室ＰＯと、中間室に連通した受圧室ＰＤと、圧力室ＰＯと受圧室ＰＤとを仕切るダイアフラム３１３とを備え、ダイアフラム３１３は、圧力室ＰＯと受圧室ＰＤとの圧力差に応じて変形し、作動棒３２を変位させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス源に接続可能な高圧室と、外部の消費装置に接続可能な減圧室と、前記高圧室と前記低圧室との間に設けられた中間室とを備えた弁本体と、
前記高圧室と前記中間室との間の第１流路を遮断する第１遮断位置と、前記第１流路を開放する第１開放位置との間で変位可能な第１弁と、
前記第１弁を駆動する第１駆動装置と、
前記中間室と前記減圧室との間の第２流路を遮断する第２遮断位置と、前記第２流路を開放する第２開放位置との間で変位可能な第２弁と、
前記第２弁を前記第２遮断位置と前記第２開放位置との間で駆動する第２駆動装置と、を有し、
前記第１駆動装置は、不活性ガスを封入した圧力室と、前記中間室に連通した受圧室と、前記圧力室と前記受圧室とを仕切る山谷形状金属材とを備え、
前記山谷形状金属材は、前記圧力室と前記受圧室との圧力差に応じて変形し、前記第１弁を変位させる、
ことを特徴とする減圧弁。
【請求項２】
前記山谷形状金属材はダイアフラムである、
ことを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
【請求項３】
前記山谷形状金属材はベローズである、
ことを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
【請求項４】
前記第２弁は電磁弁又は電動弁である、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項５】
前記第１弁は、前記弁本体の前記高圧室から前記中間室まで延在する作動棒を備え、前記高圧室内における前記作動棒の外側に、前記高圧ガス源から高圧ガスが導入される、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項６】
前記作動棒の内部に形成されたバイパス流路を介して、前記中間室と前記受圧室とが連通している、
ことを特徴とする請求項５に記載の減圧弁。
【請求項７】
前記第１弁の変位方向と、前記第２弁の変位方向とは異なる、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の減圧弁。
【請求項８】
前記弁本体において、前記第２流路に隣接して、液体を流す通路を形成した、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
排出ガス削減の観点から、圧縮天然ガス（以下ＣＮＧという）を燃料とする自動車用エンジンが注目されている。また、水素ガスを酸素と反応させる燃料電池により電力を発生させ、その電力でモータを駆動して走行する自動車も既に実用化されている。
【０００３】
ここで、ＣＮＧや水素ガスは高圧の状態でボンベに貯蔵され、必要に応じてエンジンや燃料電池に供給される。したがって、ボンベ内のＣＮＧや水素ガスを所定圧に減圧するために、特許文献１に示すようなレギュレータが従来から使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４９０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載のレギュレータでは、カバー内において、大気に開放した大気室と、減圧室とを仕切るゴム製のダイアフラムを含む受圧部が設けられている。また、受圧部には調圧バルブが連結されており、ダイアフラムの上昇により調圧バルブが上動してガスの流れを遮断し、ダイアフラムの下降により調圧バルブが下動してガスの流れを許容するようになっている。
【０００６】
ここで、特許文献1では、ゴム製のダイアフラムをフランジで挟持し、かかるフランジをボルト固定しているため、受圧部を開弁方向に付勢するコイルバネを設けたことと相まって、カバーが大型化・重量化するという問題がある。また、ゴム製のダイアフラムを、大気に開放した大気室に面して配置しているために、大気圧の変動により調圧バルブの開弁タイミングが変わる虞れもある。加えて、外部より進入した異物が、ゴム製のダイアフラムを傷つける虞れがある。
【０００７】
そこで本発明は、大気圧の影響を受けることなく、精度よく動作する小型の減圧弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明による減圧弁は、
高圧ガス源に接続可能な高圧室と、外部の消費装置に接続可能な減圧室と、前記高圧室と前記低圧室との間に設けられた中間室とを備えた弁本体と、
前記高圧室と前記中間室との間の第１流路を遮断する第１遮断位置と、前記第１流路を開放する第１開放位置との間で変位可能な第１弁と、
前記第１弁を前記第１遮断位置に向かって付勢する第１駆動装置と、
前記中間室と前記減圧室との間の第２流路を遮断する第２遮断位置と、前記第２流路を開放する第２開放位置との間で変位可能な第２弁と、
前記第２弁を前記第２遮断位置又は前記第２開放位置に駆動する第２駆動装置と、を有し、
前記第１駆動装置は、不活性ガスを封入した圧力室と、前記中間室に連通した受圧室と、前記圧力室と前記受圧室とを仕切る山谷形状金属材とを備え、
前記山谷形状金属材は、前記圧力室と前記受圧室との圧力差に応じて変形し、前記第１弁を変位させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、大気圧の影響を受けることなく、精度よく動作する小型の減圧弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態における減圧弁１の上面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線における断面を側面視した断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面を側面視した断面図である。
【図４】図４は、弁座組立体の周辺を示す拡大断面図であり、（ａ）は電磁弁体が第２遮断位置にある状態を示し、（ｂ）は電磁弁体が第２開放位置にある状態を示す。
【図５】図５は、変形例にかかる弁座組立体の周辺を示す拡大断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態にかかる減圧弁における図２と同様な断面を側面視した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明にかかる実施形態について説明する。なお、本明細書中「山谷形状金属材」とは、少なくとも一部に山谷形状が形成された薄肉の金属材であって、山谷の間隔或いは起伏が変化するように弾性変形可能なものをいう。
【００１２】
［第１の実施形態］
図面を参照して、第１の実施形態における減圧弁１の概要について説明する。図１は、本実施形態における減圧弁１の上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における断面を側面視した断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面を側面視した断面図であるが、電磁弁機構は省略している。
【００１３】
減圧弁１は高圧ガスの減圧に用いられると好適である。ここで、高圧ガスとは、高圧ボンベに貯蔵され高圧に維持されたＣＮＧ（ボンベ圧：２０ＭＰａ以下)、又は水素ガス（ボンベ圧：３５〜７０ＭＰａ）をいう。
【００１４】
図２において、減圧弁１は、弁本体２と、機械弁機構３と、電磁弁機構４とを備える。ここで、機械弁機構３の軸線をＬとし、電磁弁機構４の軸線をＯとする。ここで、それぞれ第１弁、第２弁の変位方向となる軸線Ｌ，Ｏは互いに直交している。
【００１５】
弁本体２は、軸線Ｌ方向に延在する第１孔２１と、軸線Ｏ方向に延在する第２孔２２とを有する。第１孔２１は、図２で左端側の大径円筒孔２１ａと、図２で右端側の中径円筒孔２１ｂと、大径円筒孔２１ａと中径円筒孔２１ｂとを連通する小径円筒孔２１ｃとを有する。小径円筒孔２１ｃに連通するようにして開口２１ｅが形成され、開口２１ｅは、入側ガスコネクタＧＩＣ（図１）を介して外部のボンベなどの高圧ガス源(不図示)に接続されている。
【００１６】
第２孔２２は、第２流路である連通孔２２ａを介して中径円筒孔２１ｂに連通している。また第２孔２２に連通するようにして開口２２ｂが形成され、開口２２ｂは、出側ガスコネクタＧＯＣ（図１）を介して外部の消費装置(不図示)に接続されている。消費装置とはガスを消費する装置であり、ＣＮＧの場合には内燃機関、水素ガスの場合には燃料電池が相当する。ここで、小径円筒孔２１ｃの内部が高圧室を構成し、中径円筒孔２１ｂの内部が中圧室を構成し、第２孔２２の内部が減圧室を構成する。
【００１７】
（機械弁機構）
機械弁機構３は、パワーエレメント３１と、作動棒３２と、コイルばね３３と、ばね受け部材３４とを有する。
【００１８】
大径円筒孔２１ａには、小径円筒孔２１ｃに隣接して、環状のシール部材２３と、段付き環状の抜け止め部材２４と、パワーエレメント３１が配置されている。抜け止め部材２４は、その周囲に雄ねじ２４ａが形成されており、大径円筒孔２１ａの内周に形成された雌ねじ２１ｄに螺合し、シール部材２３の抜け止めの役割を果たしている。シール部材２３はリップパッキンとすることで、作動棒３２が摺動する際の摺動抵抗を減少できる。
【００１９】
次に、パワーエレメント３１について説明する。第１駆動装置を構成するパワーエレメント３１は、栓３１１と、上蓋部材３１２と、ダイアフラム３１３と、ストッパ部材３１４と、受け部材３１５とを有する。
【００２０】
上蓋部材３１２は、中央の円錐部３１２ａと、円錐部３１２ａの下端から外周に広がる環状のフランジ部３１２ｂとを有する。円錐部３１２ａの頂部には開口３１２ｃが形成され、栓３１１により封止可能となっている。
【００２１】
ダイアフラム３１３は、ＳＵＳ製であり、同心円の凹凸形状（山谷形状）を複数個形成した薄い板材からなる。ストッパ部材３１４は、ダイアフラム３１３と、作動棒３２との間に配置されている。
【００２２】
受け部材３１５は、上蓋部材３１２のフランジ部３１２ｂの外径とほぼ同じ外径を持つフランジ部３１５ａと、軸線Ｌと略直交する環状の支持面を持つ段差部３１５ｂと、中空円筒部３１５ｃとを有している。中空円筒部３１５ｃの外周には雄ねじ３１５ｄが形成されている。
【００２３】
上蓋部材３１２のフランジ部３１２ｂと、ダイアフラム３１３と、受け部材３１５のフランジ部３１５ａとは、外周部が例えばＴＩＧ溶接やレーザ溶接、プラズマ溶接等により周溶接されて一体化されている。
【００２４】
上蓋部材３１２とダイアフラム３１３とで囲われる空間（圧力室ＰＯ）内には、不活性ガスが封入されており、上蓋部材３１２に形成された開口３１２ｃが栓３１１により封止され、更にプロジェクション溶接等を用いて栓３１１は上蓋部材３１２に固定されている。
【００２５】
パワーエレメント３１は、弁本体２への組み込む前の状態において、圧力室ＰＯに封入された作動ガスによりダイアフラム３１３が受け部材３１５側に張り出す形で圧力を受ける。このため、ダイアフラム３１３は、ストッパ部材３１４の片面に当接して支持される。
【００２６】
パワーエレメント３１を弁本体２に組み付けることにより、受け部材３１５と弁本体２の端面とは、パッキンＰＫにより封止される。
【００２７】
略円筒状の作動棒３２は、小径円筒孔２１ｃとほぼ同径の円筒部３２ａと、小径円筒孔２１ｃより小径の縮径部３２ｂと、小径円筒孔２１ｃより大径の弁部３２ｃとを連設してなり、軸線方向に貫通したバイパス孔３２ｄを有している。また、バイパス孔３２ｄから径方向に延在し、受圧室ＰＤに開口する副孔３２ｇが形成されている。バイパス孔３２ｄ及び副孔３２ｇがバイパス流路を構成する。
【００２８】
バイパス孔３２ｄ及び副孔３２ｇを介して、中径円筒孔２１ｂ内（中間室）と、受圧室ＰＤとが連通するようになっている。受圧室ＰＤと小径円筒孔２１ｃ内（高圧室）との間は、シール部材２３によりシールされている。
【００２９】
第１弁を構成する弁部３２ｃは、円錐面３２ｅと、環状のばね受け部３２ｆとを有する。円錐面３２ｅは、弁本体２における小径円筒孔２１ｃと中径円筒孔２１ｂとの間に形成された環状の弁座２１ｆに当接可能となっている。弁座２１ｆと円錐面３２ｅとの間が第１流路を構成する。
【００３０】
中径円筒孔２１ｂの端部には、雌ねじ２１ｇが形成されている。略円柱状のばね受け部材３４は、外周の一部に雄ねじ３４ａが形成されており、雄ねじ３４ａを雌ねじ２１ｇに螺合させることにより、中径円筒孔２１ｂにばね受け部材３４が取り付けられる。中径円筒孔２１ｂと、ばね受け部材３４との間は、Ｏ−リングＯＲ１によりシールされる。
【００３１】
作動棒３２の弁部３２ｃのばね受け部３２ｆと、ばね受け部材３４との間には、コイルばね３３が配置され、作動棒３２をパワーエレメント３１側に向かって付勢している。
【００３２】
（不凍液流路構造）
図３において、弁本体２には、入口側通路２１ｈと、出口側通路２１ｉと、入口側通路２１ｈと出口側通路２１ｉとを接続する中間通路２１ｊとが形成されている。入口側通路２１ｈには入側液コネクタＬＩＣが接続され、出口側通路２１ｉには出側液コネクタＬＯＣが接続されている。入側液コネクタＬＩＣと出側液コネクタＬＯＣは、不図示の不凍液循環路に接続されており、入側液コネクタＬＩＣからは比較的液温の高い不凍液が供給され、弁本体２内を通って出側液コネクタＬＯＣから流出するようになっている。
【００３３】
図１〜３に示すように、中間通路２１ｊは、連通孔２２ａに隣接して並行して配置されている。また、入口側通路２１ｈが中間室に近く、出口側通路２１ｉが減圧室に近くなっている。
【００３４】
（電磁弁機構）
図２において、比例式の電磁弁機構４は、ハウジング４１と、ハウジング４１内に配置され外部の電源に接続された環状の電磁コイル４２と、ハウジング４１にねじ止めされてこれを支持する円筒状の支持部材４３と、電磁コイル４２の内部に配置されたプランジャ４４と、支持部材４３とプランジャ４４との間に配置されたコイルばね４５と、プランジャ４４に連結された円柱状の電磁弁体４６と、第２孔２２を封止しつつ支持部材４３を弁本体２に取り付けるとともにプランジャ４４をガイドする中空円筒状のガイド部材４７とを有する。電磁コイル４２が第２駆動装置を構成する。本実施形態では、電磁弁機構４は遮断弁を兼ねる。
【００３５】
第２弁を構成する電磁弁体４６は、軸線Ｏに沿って第２孔２２内を延在しており、その下端はテーパ部４６ａとなっている。第２孔２２の奥端において、連通孔２２ａの周囲に弁座組立体２６が配置されている。
【００３６】
図４は、弁座組立体２６の周辺を示す拡大断面図である。弁座組立体２６は、連通孔２２ａの端部周囲に配置された樹脂シート２６ａと、第２孔２２にカシメ固定され樹脂シート２６ａを保持する環状板２６ｂとを有する。樹脂シート２６ａと弁本体２との間を封止すべく、Ｏ−リングＯＲ２が配置されている。
【００３７】
樹脂シート２６ａは、円形の中央開口２６ｃと、中央開口２６ｃの第２孔２２側に形成された円錐部２６ｄとを有する。円錐部２６ｄは、電磁弁体４６のテーパ部４６ａが接したときに調心作用を発揮して、偏当たりによるガス漏れを抑制する機能を有する。なお、電磁弁を用いた電磁弁機構の代わりに、アクチュエータにより弁体を駆動する電動弁を用いることもできる。
【００３８】
（減圧弁の動作）
次に、減圧弁１の動作について説明する。図１、２において、外部の高圧ガス源から、入側ガスコネクタＧＩＣ及び弁本体２の開口２１ｅを介して、作動棒３２の縮径部３２ｂと、小径円筒孔２１ｃとの間の環状空間に高圧ガスが導入されている。まず、パワーエレメント３１内の圧力室ＰＯ内のガス圧が、コイルばね３３の付勢力と、受圧室ＰＤ内のガス圧の合力よりも大きい（すなわち中径円筒孔２１ｂ内のガス圧が所定値以下である）と、作動棒３２は軸線Ｌに沿って中径円筒孔２１ｂ側へと変位する。すると、弁座２１ｆから弁部３２ｃの円錐面３２ｅが離間し、その間を通って、高圧ガスが小径円筒孔２１ｃから中径円筒孔２１ｂへと移動する。この時の作動棒３２の位置を第１開放位置という。
【００３９】
中径円筒孔２１ｂ内に進入した高圧ガスは、バイパス孔３２ｄ及び副孔３２ｇを通って、受圧室ＰＤ内へと進入し、受圧室ＰＤ内のガス圧が増大する。ここで中径円筒孔２１ｂ内のガス圧が所定値を超えると、ダイアフラム３１３が図２で左方へと押圧される。それにより、作動棒３２がパワーエレメント３１側へと変位し、弁座２１ｆに円錐面３２ｅが着座することで、小径円筒孔２１ｃから中径円筒孔２１ｂへの高圧ガスの流れが遮断される。この時の作動棒３２の位置を、第１遮断位置という。かかる状態では、小径円筒孔２１ｃのガス圧よりも、中径円筒孔２１ｂ内のガス圧の方が一段低くなる。中径円筒孔２１ｂから、第２孔２２への高圧ガスの移動がなければ、弁座２１ｆに円錐面３２ｅが着座した状態が維持される。
【００４０】
一方、外部の電源から電磁弁機構４の電磁コイル４２に電力が供給されない場合、プランジャ４４がコイルばね４５の付勢力によって、弁座組立体２６側に変位し、電磁弁体４６が樹脂シート２６ａに押し付けられた状態になる。この時の電磁弁体４６の位置を、第２遮断位置（図４（ａ）参照）という。このため、高圧ガスが中径円筒孔２１ｂから第２孔２２へと移動せず、減圧弁１の動作はガスを遮断した状態を維持する。
【００４１】
これに対し、外部の電源から電磁弁機構４の電磁コイル４２に電力が供給された場合、電磁コイル４２から発生した電磁力により、コイルばね４５の付勢力に抗してプランジャ４４が引き戻され、電磁弁体４６が樹脂シート２６ａから離間する。この時の電磁弁体４６の位置を、第２開放位置（図４（ｂ）参照）という。
【００４２】
それにより、連通孔２２ａ及び電磁弁体４６と樹脂シート２６ａとの間を通って、高圧ガスが中径円筒孔２１ｂから第２孔２２へと移動し、さらに開口２２ｂ及び出側ガスコネクタＧＯＣを通って外部の消費装置へと供給される。この高圧ガスの移動により、中径円筒孔２１ｂ内のガス圧が所定値以下となれば、上述の通り作動棒３２が変位して、高圧ガスが小径円筒孔２１ｃから中径円筒孔２１ｂへと移動する。電磁弁機構４は、電磁弁体４６の開度を調整可能となっており、その開度を調整することで、第２孔２２内のガス圧を、中径円筒孔２１ｂ内のガス圧より低い規定値に設定する。
【００４３】
本実施の形態によれば、山谷形状金属材であるダイアフラム３１３を用いて作動棒３２を駆動しているため、ゴム製のダイアフラムを用いる場合と比べ、減圧弁１の小型化・軽量化が可能になる。また、パワーエレメント３１の内部が大気に開放されていないため、ダイアフラム３１３の作動が大気圧の変動の影響を受けることはなく、また外部から異物が侵入することもない。さらに、金属製のダイアフラム３１３は耐久性に優れるため、長期間にわたって安定した減圧機能を発揮することができる。
【００４４】
更に本実施形態によれば、不凍液が流れる中間通路２１ｊが、連通孔２２ａに隣接して並行して配置されているため、十分な伝熱面積を確保できる。このため、高圧ガスが中径円筒孔２１ｂから第２孔２２へと移動する際に膨張して周囲の熱を奪ったとしても、中間通路２１ｊを通過する不凍液により加温することで、弁の凍結などを抑制することができる。特に、入口側通路２１ｈが中間室に近く、出口側通路２１ｉが減圧室に近くなっているため、弁の凍結防止効果は高くなっている。
【００４５】
また、本実施の形態においては、パワーエレメント３１のダイアフラム３１３を、中径円筒孔２１ｂから、メイン流路となる連通孔２２ａに比して小径のバイパス孔３２ｄを介して連通した受圧室ＰＤに面して配置している。このため、電磁弁体４６の開閉時に連通孔２２ａ周辺でガス圧が急激に上昇した場合でも、ダイアフラム３１３の破損などの不具合を抑制できる。
【００４６】
（変形例）
図５は、変形例にかかる弁座組立体２６Ａの周辺を示す拡大断面図である。弁座組立体２６Ａは、樹脂シート体２７と、Ｏ−リングＯＲ３とを有する。例えばＰＰＳ製である樹脂シート体２７は、環状のシート部２７ａと、連通孔２２ａに嵌合するガイド部２７ｂと、シート部２７ａとガイド部２７ｂとの間に形成された周溝２７ｃとを有する。ガイド部２７ｂは、軸線Ｏ方向に延在する３本の爪２７ｄを有している。また、Ｏ−リングＯＲ３が周溝２７ｃ内に配置されている。
【００４７】
電磁弁体４６Ａの先端４６Ａｅは部分球状となっており、またシート部２７ａの対向面２７ｅは円錐状となっている。連通孔２２ａにおける第２孔２２との境界部には、テーパ状の面取り部２２ｃが形成されており、Ｏ−リングＯＲ３が当接可能となっている。
【００４８】
電磁弁体４６Ａが、連通孔２２ａに接近したときは、電磁弁体４６Ａの先端がシート部２７ａの対向面２７ｅに当接し、これによりセンタリング機能を発揮する。また、電磁弁体４６Ａの先端がシート部２７ａを押圧することで、シート部２７ａが面取り部２２ｃの周囲における第２孔２２の底面に着座して、連通孔２２ａから第２孔２２に向かうガスの流れを遮断する。このとき、周溝２７ｃが連通孔２２ａに向かって変位することで、Ｏ−リングＯＲ３が面取り部２２ｃに当接し、これによりガス漏れ防止を補強できる。
【００４９】
一方、電磁弁体４６Ａが連通孔２２ａから遠ざかるときは、連通孔２２ａ内のガス圧により樹脂シート体２７が押されて電磁弁体４６Ａに追従して変位する。これにより、Ｏ−リングＯＲ３が面取り部２２ｃから離間するため、連通孔２２ａ内の高圧ガスは、Ｏ−リングＯＲ３と面取り部２２ｃとの隙間、及びシート部２７ａと第２孔２２の底面との隙間を介して、第２孔２２側に移動することとなる。なお、ガイド部２７ｂは連通孔２２ａに対して摺動抵抗を付与することで、開弁時における樹脂シート体２７の急激な変位を抑制するように機能する。
【００５０】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態における減圧弁１Ｂについて説明する。図６は、減圧弁１Ｂにおける図２と同様な断面を側面視した断面図である。本実施形態の減圧弁１Ｂは、上述した減圧弁１に対し、機械弁機構３Ｂと、それに対応した弁本体２Ｂの構成のみが異なる。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００５１】
弁本体２Ｂは、軸線Ｌ方向に延在する第１孔２１Ｂと、軸線Ｏ方向に延在する第２孔２２とを有する。第１孔２１Ｂは、図６で左端側の大径円筒孔２１Ｂａと、図６で右端側の中径円筒孔２１Ｂｂと、大径円筒孔２１Ｂａと中径円筒孔２１Ｂｂとを連通する小径円筒孔２１Ｂｃとを有する。小径円筒孔２１Ｂｃに連通するようにして開口（不図示）が形成されており、この開口は外部のボンベなどの高圧ガス源(不図示)に接続されている。ここで、小径円筒孔２１Ｂｃ内が高圧室を構成し、中径円筒孔２１Ｂｂ内が中圧室を構成する。
【００５２】
（機械弁機構）
機械弁機構３Ｂは、ベローズ組立体３１Ｂと、作動棒３２と、コイルばね３３と、ばね受け部材３４Ｂと、円柱状の雄ねじ部材３５Ｂを有する。
【００５３】
大径円筒孔２１Ｂａには、小径円筒孔２１Ｂｃに隣接して、環状のシール部材２３と、段付き環状の抜け止め部材２４と、ベローズ組立体３１Ｂが配置されている。抜け止め部材２４の周囲に形成された雄ねじは、大径円筒孔２１Ｂａの内周に形成された雌ねじに螺合している。
【００５４】
ベローズ組立体３１Ｂは、作動板３１Ｂａと、支持板３１Ｂｂと、作動板３１Ｂａと支持板３１Ｂｂとを連結するベローズ３１Ｂｃと、ベローズ３１Ｂｃ内に配置され作動板３１Ｂａと支持板３１Ｂｂとを離間する方向に付勢する補助ばね３１Ｂｄとを有する。薄肉筒状のベローズ３１ＢｃはＳＵＳ製である。ベローズ３１Ｂｃの内部に不活性ガスが封入された状態で、ベローズ３１Ｂｃの端部がそれぞれ作動板３１Ｂａと支持板３１Ｂｂの外周に溶接されている。山谷形状金属材であるベローズ３１Ｂｃの内部が、圧力室ＰＯを構成する。
【００５５】
作動板３１Ｂａは、抜け止め部材２４の外向き面に対向して配置され、その中央には有底筒状の受け部３１Ｂｅを形成している。受け部３１Ｂｅは、抜け止め部材２４を貫通した作動棒３２の一端を支持している。
【００５６】
支持板３１Ｂｂは、雄ねじ部材３５Ｂの内向き面に取り付けられている。雄ねじ部材３５Ｂの周囲に形成された雄ねじ３５Ｂａは、大径円筒孔２１Ｂａの端部内周に形成された雌ねじ２１Ｂｋに螺合している。大径円筒孔２１Ｂａと雄ねじ部材３５Ｂとの間は、Ｏ−リングＯＲ４によりシールされている。大径円筒孔２１Ｂａの内側でベローズ３１Ｂｃの外側であって且つ雄ねじ部材３５Ｂと抜け止め部材２４との間が、受圧室ＰＤを構成する。作動棒３２の副孔３２ｇは、受圧室ＰＤ内で開口している。
【００５７】
作動棒３２との間でコイルばね３３を保持するばね受け部材３４Ｂは、円盤形状であって、中径円筒孔２１Ｂｂの端部外周に設けられたカシメ部ＣＫをカシメることで、Ｏ−リングＯＲ３を介在させつつ弁本体２Ｂに取り付けられている。
【００５８】
（減圧弁の動作）
次に、減圧弁１Ｂの動作について説明する。図６において、外部の高圧ガス源から小径円筒孔２１Ｂｃ内に高圧ガスが導入されている。まず、補助ばね３１Ｂｄの付勢力と、圧力室ＰＯ内のガス圧の合力が、コイルばね３３の付勢力と、受圧室ＰＤ内のガス圧の合力よりも大きい（すなわち中径円筒孔２１Ｂｂ内のガス圧が所定値以下である）と、ベローズ３１Ｂｃが拡張して作動板３１Ｂａが図６で右方へと押圧され、作動棒３２は軸線Ｌに沿って中径円筒孔２１Ｂｂ側へと変位する。すると、弁座２１ｆから弁部３２ｃの円錐面３２ｅが離間し、その間を通って、高圧ガスが小径円筒孔２１Ｂｃから中径円筒孔２１Ｂｂへと移動する。この状態を第１開放位置という。
【００５９】
中径円筒孔２１Ｂｂ内に進入した高圧ガスは、作動棒３２のバイパス孔３２ｄ及び副孔３２ｇを通って、受圧室ＰＤ内へと進入し、受圧室ＰＤ内のガス圧が増大する。中径円筒孔２１Ｂｂ内のガス圧が所定値を超えると、ベローズ３１Ｂｃが収縮して作動板３１Ｂａが図６で左方へと押圧される。
【００６０】
それにより、作動棒３２が雄ねじ部材３５Ｂ側へと変位し、弁座２１ｆに円錐面３２ｅが着座することで、小径円筒孔２１Ｂｃから中径円筒孔２１Ｂｂへの高圧ガスの流れが遮断される。これを第１遮断位置という。かかる状態では、小径円筒孔２１Ｂｃのガス圧よりも、中径円筒孔２１Ｂｂ内のガス圧の方が一段低くなる。中径円筒孔２１Ｂｂから、第２孔２２への高圧ガスの移動がなければ、弁座２１ｆに円錐面３２ｅが着座した状態が維持される。電磁弁機構４の動作は、上述した実施の形態と同様である。
【００６１】
本実施形態においては、第１の実施形態に対して、機械弁機構の軸線Ｌに直交する方向の寸法を抑えることができ、また作動棒３２のストローク量を大きく確保できる。
【００６２】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の実施形態の任意の構成要素の変形が可能であり、また上述の実施形態における任意の構成要素の追加または省略が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１，１Ｂ  減圧弁
２，２Ｂ  弁本体
３、３Ｂ  機械弁機構
４  電磁弁機構
２１  第１孔
２２  第２孔
２６  弁座組立体
３１  パワーエレメント
３１Ｂ  ベローズ組立体
３１Ｂｃ  ベローズ
３２  作動棒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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