(57)【要約】      （修正有）【課題】ビークル内に配置される蓄圧システムを、蓄圧システムの許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護する。【解決手段】ビークル用タンクネックユニット１００であって、前記タンクネックユニットは、タンクネック１４２と、通気経路１４０と、そして逆止弁２８と、を備え、前記タンクネックは、前記ビークル内に配置される蓄圧システムの許容作動圧力よりも高い所定の最大圧力になるように設計され、そして前記タンクネックユニットはシャットオフバルブ１２０を有し、前記シャットオフバルブは、前記タンクネックユニットの前記タンクネックと出口領域との間の前記通気経路内に配置され、そして前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムを、前記蓄圧システムの前記許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護するように設計される。ビークル用タンクシステムは、タンクネックユニットと、圧力管路６６と、そして少なくとも１つの蓄圧室Ｓと、を備える。【選択図】図１
2014092282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークル用タンクネックユニット（１００，１１０）であって、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、タンクネック（１４２，１６５）と、通気経路（１４０）と、そして逆止弁（２８）と、を備え、
前記タンクネック（１４２，１６５）は、前記ビークル内に配置される蓄圧システムの許容作動圧力よりも高い所定の最大圧力になるように設計され、そして前記タンクネックユニット（１００，１１０）はシャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）を有し、前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、前記タンクネックユニット（１００，１１０）の前記タンクネック（１４２，１６５）と出口領域との間の前記通気経路（１４０）内に配置され、そして前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムを、前記蓄圧システムの前記許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護するように設計されることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項２】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、バルブハウジング（２０）と、吸気開口部（１０）と、そして少なくとも１つの蓄圧室（Ｓ）に面する出口開口部（１１）と、可動ピストン（２２）と、そして少なくとも１つのバネ（２３）と、を有し、前記ピストン（２２）は、少なくとも１つの軸方向接続流路（１４）を有し、かつ前記バルブ室内に配置される少なくとも２つのシール部材（４１，４２）によって軸方向に移動可能に案内され、前記ピストン（２２）の第１有効ピストン端面（Ａ１）であって、該有効ピストン端面が前記バルブ室の入口領域（１７）に面する構成の前記第１有効ピストン端面（Ａ１）、およびシール本体（２１）またはバルブハウジング（２０）がバルブシートを形成し、そして前記バルブ室の蓄圧領域（１９）であって、前記蓄圧領域が、第２有効ピストン端面（Ａ２）に隣接する構成の前記蓄圧領域の圧力が変化することにより、前記ピストン（２２）が軸方向に移動することができ、そして前記吸気開口部（１０）と前記出口開口部（１１）との間に配置される通路開口部（１３）は可逆的に閉じ、そして開くことができ、非加圧状態では、前記通路開口部（１３）が前記バネ（２３）によって、開いた状態を保持することを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項３】
請求項２記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記第１有効ピストン端面（Ａ１）、および前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記シール本体（２１）または前記バルブハウジング（２０）は、前記ピストン（２２）の閉じ位置において、シール効果が、前記第１有効ピストン端面（Ａ１）の外側境界領域のシール縁部（３９）に現われるように設計されることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項４】
請求項２記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の閉鎖圧は、前記バネ（２３）のバネ力、および前記有効ピストン端面（Ａ１、Ａ２）によって略決定されることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項５】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）と、そして圧力制御バルブと、を備え、前記バルブ群は、共通のバルブハウジング内に配置されることが好ましいことを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項６】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、前記タンクネックユニット（１００，１１０）内に、かつ前記逆止弁（２８）の直ぐ下流の前記通気経路（１４０）内に配置されることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項７】
請求項１記載のタンクネックユニット（１１０）において、
前記タンクネックユニット（１１０）は、前記ビークル内に固く取り付けられ、タンクネック（１６５）は、前記ビークルの外側に配置され、前記タンクネックは、前記ビークルに許容される燃料の種類で、かつ前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力で規定され、前記タンクネックユニット（１１０）内に配置される前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記出口開口部（１１）は、圧力管路（６６）を介して、前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムに接続され、そして前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記閉鎖圧は、前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムの許容作動圧力で規定されることを特徴とする、タンクネックユニット（１１０）。
【請求項８】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００）において、
前記タンクネックユニット（１００）は、可動アダプタとして設計され、前記タンクネックユニット（１００）は、タンクネック（１４２）を充填ステーション側に有し、前記タンクネック（１４２）は、前記ビークルに許容される燃料の種類で、かつ前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力で規定され、そして前記タンクネックユニット（１００）は、前記ビークル側に、前記タンクネックユニット（１００）内に配置される前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記閉鎖圧で規定されるコネクタ（１４１）を有することを特徴とする、タンクネックユニット（１００）。
【請求項９】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、前記シャットオフバルブ（１２０）の上流の前記通気経路（１４０）内に取り付けられる切り替え可能な通気制御バルブ（１２４）を有することを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１０】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、機械的および／または電気的に作動し、かつ眼で知覚できる圧力インジケータ（１２２）を有することを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１１】
請求項１０記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
眼で知覚できる前記圧力インジケータ（１２２）は、前記シャットオフバルブ（１２０）の前記閉鎖圧に達するときにのみ、前記圧力インジケータの最大指示値を示す、または最大指示値になることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１２】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの閉鎖圧を表示するカラーコード化手段（１１２）を有することを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１３】
請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）において、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの所定の最大圧力、および／または閉鎖圧を表示する英数字表示手段（１１４）を有することを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１４】
ビークル用タンクシステムであって、
前記タンクシステムは、請求項１記載のタンクネックユニット（１００，１１０）と、圧力管路（６６）と、そして少なくとも１つの蓄圧室（Ｓ）と、を備える、タンクシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビークル（ｖｅｈｉｃｌｅ）用タンクネックユニットに関するものであり、そしてタンクネックユニットを備えるタンクシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明による装置は、例えば車両のタンク、または蓄圧システムに接続して使用することにより、個々の蓄圧室に燃料が補給作業中に、または充填作業中に過充填されるのを防止することができる。蓄圧室およびバルブの種々の構造、および蓄圧室およびバルブを作動させる方法は、この目的のために用いられることが知られている。
【０００３】
自動車用蓄圧タンクシステムは現在、圧力レベルおよび気密性について、補給ステーションの燃料供給装置で燃料補給する前にチェックされ、そして次に、それに応じて、充填される。液化ガス充填システム内の最大１０バールの圧力、天然ガス充填システム内の２００〜３００バールの圧力、および水素ガス充填システム内の２００〜７００バールの圧力が充填圧として従来から用いられている。
【０００４】
水素駆動車両の場合、３５０および７００バールが現在、充填ステーションにおいて供給されている。車両の定圧システムの異なる圧力レベルは、異なる長さのタンクネックにより生成される。これらのタンクネックの長さは、３５０バールの圧力に耐えられる車両には、７００バールの圧力を充填する充填ステーションでは燃料補給することができないが、逆の場合には燃料補給することができるように設計される。７００バールのタンクシステムは、正圧が熱により生じることによって、または圧力サージ（特に、燃料補充作業の開始時の）によって損傷することがないように、最大８７５バールの圧力に耐えられるように構成される。幾つかの製造業者は、タンクおよびバルブ群を、充填管路がバルブブロック内にじかに接続されるか、または複数のバルブブロック内に並列に、または直列に接続され、そしてガスが最初に、前記バルブブロック群内を流れてアキュムレータまたはアキュムレータ群に流れ込むように配置している。この場合には、再三再四、バルブ群、バルブシート群、およびシール部材群が損傷する、またはバルブブロック内の個々の部品が振動を起こすようになる。
【０００５】
原動機付き車両が天然ガスで駆動される場合、現在、多数の異なる燃料補給接続器が設けられ、これらの燃料補給接続器は、原動機付き車両の車種（乗用車、バス、貨物自動車）、および国によって異なっている（例えば、ＡＣＭＥ接続、バヨネット接続、またはディッシュ接続）。欧州仕様のユーロノズルが計画されている。
【０００６】
ガスだけで駆動される車両の走行距離は非常に短いので、欧州では、圧力レベルを上げることが、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）および混合ガス（例えば、ＣＮＧおよびＨ２）の充填圧で充填する場合に考えられている。これは、現在普通になっている２００バールのタンクシステムの他に、将来は、２４８バールの、または場合によっては３００バールのＣＮＧシステム、および燃料供給装置を燃料補給ステーションに設置することになる。ＵＳＡでは、ＣＮＧシステムの許容作動圧力は２４８バールである。
【０００７】
しかしながら、燃料補給を天然ガスで行なう場合、欧州においても、燃料補給作業の開始時に、アキュムレータシステムにおける燃料漏れ、および現在圧力レベルを決定する圧力サージが生じるので、圧力レベルが、例えば原動機付き車両の２００バールのＣＮＧタンクシステムにおいて２６０バールに達してしまうので、車両内の蓄圧室は、燃料補給開始が多数回繰り返されることにより、燃料供給装置の最大圧力（ＣＮＧの場合、２６０〜２６５バール）にまで充填されてしまう。これは、２００バールの許容作動圧力を３０％超えることを意味する。安全性に関する危険を回避するために、原動機付き車両のタンクシステムは既に現時点で、２６５バールに耐えられるように構成される必要に迫られている。
【０００８】
充填ステーションは、燃料漏れ、および圧力を監視し、そして燃料補給作業を切り替えて停止する異なる機能性監視システムまたは非機能性監視システムを有する。充填ステーションの燃料供給装置は普通、燃料補給量を表示してきたが、ＣＮＧの圧力は全く表示しない場合が多い。
【０００９】
米国特許第５，４７４，１０４Ａ号には、タンクカットオフバルブ構造が開示されており、このタンクカットオフバルブ構造によって、圧縮天然ガスで駆動される車両の燃料補給を迅速に、効果的に、かつ確実に行なうことができる。タンクシャットオフバルブ構造によって、車両燃料システムを、車両のメンテナンスおよび整備の前に拡張することもできる。タンクカットオフバルブ構造は、充填ステーションの燃料供給装置に取り付けるために適するレセプタクルを有し、そして第１および第２ガス流路を備えるバルブボディを有する。第１および第２ガス流路の対応する第１端部がレセプタクルに接続されるのに対し、第１および第２ガス流路の対応する第２端部は、ガス蓄圧室に燃料供給管路を介して接続される。カットオフバルブは、バルブボディの第１ガス流路に配置され、そして普通、圧縮応力を加えて、閉鎖位置になることにより、ガスが第１ガス流路内を流れるのを防止する。カットオフバルブは、ガスが燃料蓄圧室に流れるのを許容することにより燃料が流れると、開放されて加圧状態になる。
【００１０】
好適な実施形態では、米国特許第５，４７４，１０４Ａ号に開示されるタンクカットオフバルブ構造は更に、バイパスバルブをバルブボディの第２ガス流路に有する。バイパスバルブは普通、閉鎖位置になっており、この閉鎖位置では、当該バイパスバルブは、ガスが第２ガス流路内を流れるのを阻止する。当該構造の１つ以上の構成部品のメンテナンスまたは取り替えが必要になる場合、バイパスバルブを開放して、ガスが、ガス蓄圧室からレセプタクルを通って戻る方向に流れるのを許容することにより、車両の燃料システムをメンテナンスの前に空にすることができる。記載されるレセプタクルは更に、フィルタを有することにより、微粒子を燃料から除去することができる。カットオフバルブがバルブボディ内に配置されるので、レセプタクルは、加圧状態にならず、そして容易に取り外すことができることにより、フィルタのメンテナンスまたは取り替えを行なうことができる。しかしながら、記載されるタンクシャットオフバルブ構造は、蓄圧システムの圧力を低く抑える装置はどんなものであれ全く有していない。
【００１１】
欧州特許第ＥＰ１５６１９９１Ｂ１号には、迅速施工継手の収容部材、および２つの加圧流体管路を脱着可能に接続する迅速施工継手、および自動車蓄圧室を加圧ガスで充填するシステムが記載され、当該システムはこのような収容部材を備える。これに関連して、欧州特許第ＥＰ１５６１９９１Ｂ１号には、２つの管路を脱着可能に接続する迅速施工継手が開示されており、これらの管路を通って、加圧流体が流れ、前記継手は、一方の部材を他方の部材に軸方向に差し込むために適する差し込み部材および収容部材を備え、この差し込み部材には、前記部材の本体の内側表面に取り付けられるレセプタクルに配置されるシール部材を設けるのに対し、収容部材には閉鎖バルブを設け、当該バルブは、差し込み部材のシール部材から加わる反力によって開放され、前記力は、バルブがシール部材の上で、差し込み部材および収容部材が互いに噛み合う結果として支持されることにより生じることを特徴としている。従って、収容部材は、収容部材のバルブが、前記バルブと差し込み部材のシール部材との間の相互作用によってのみ変位することにより開放される。有利な態様で、差し込み部材および収容部材が互いに噛み合うと、バルブは、差し込み部材のレセプタクルにシール部材がない状態で、開放方向に変位してしまうことがない。
【００１２】
詳細には、このような継手に属する迅速施工継手収容部材、および閉鎖バルブを設けた迅速施工継手収容部材が開示され、前記バルブは、シール部材から加わる反力により開放され、当該シール部材は、収容部材に差し込まれるのに適する継手差し込み部材の本体の内部収容空間に配置され、当該力は、バルブの端部表面と半径方向外側表面との間の外周勾配面または移行領域が、差し込み部材および収容部材が互いに噛み合う結果として支持されることにより生じる。
【００１３】
欧州特許第ＥＰ２１２２２２２Ｂ１号には、流体が流れる加圧管路を脱着可能に接続するために利用される継手の収容部材または差し込み部材が記載されており、この場合、各接続部材は、一定の断面を、当該接続部材の全長に亘って有する。
【００１４】
欧州特許第ＥＰ１５６１９９１Ｂ１号および欧州特許第ＥＰ２１２２２２２Ｂ１号には、多数の公知の装置、および充填ステーションの燃料供給装置（燃料ノズル）と原動機付き車両のタンクネックとの間の高信頼度の機械的コード化手段の問題に対する技術的解決策が紹介されている。継手の微小死容積のような問題、および内蔵されることが多い逆止弁の有利な実施形態についても説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第５，４７４，１０４Ａ号
【特許文献２】欧州特許第ＥＰ１５６１９９１Ｂ１号
【特許文献３】欧州特許第ＥＰ２１２２２２２Ｂ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、先行技術における公知の解決策からは、タンクシステムの圧力を抑える高信頼度の装置が全く得られていない。
【００１７】
充填ステーションの燃料供給装置に至るタンクネックおよび接続の多様性を低減し、そして動作信頼性を高めるために、異なる地理的地域において利用可能であるのみならず、充填圧力をタンクシステムの許容作動圧力に従って抑えるタンクネックユニットが提案される。
【００１８】
説明される本出願では、蓄圧室またはタンクシステムの許容作動圧力を、充填作業の過程全体に亘って確実に保持することにより、最高の動作信頼度を確保することが望ましい。充填作業は、出来る限り迅速に、かつ非常に小さなエネルギー損失で済むように行なうことができる必要がある。バルブ構成部品の摩耗は、低く抑えられる必要があり、そして蓄圧室および圧力管路へのダメージは防止される必要がある。
【００１９】
充填ステーションにおける燃料補充作業では、充填ステーションにおける燃料補給時の圧力（ノズル圧）が、車両内に取り付けられる蓄圧室の最大作動圧力を超えることは、現在禁止されている。
【００２０】
本発明の目的は、ビークル用タンクシステムをこの点について改善することにある。本発明の別の目的は、電気部品および電子部品を用いない状態でもかなりの場合において、タンクシステムへの燃料補給時の安全性を高めることができるタンクネックユニットおよび複合バルブ装置を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
これらの目的は、ビークル用タンクネックユニットによって達成され、前記タンクネックユニットは、タンクネックと、通気経路と、そして逆止弁と、を備え、前記タンクネックは、前記ビークル内に配置される蓄圧システムの許容作動圧力よりも高い所定の最大圧力になるように設計され、そして前記タンクネックユニットはシャットオフバルブを有し、前記シャットオフバルブは、前記タンクネックユニットの前記タンクネックと出口領域との間の前記通気経路内に配置され、そして前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムを、前記蓄圧システムの前記許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護するように設計される。
【００２２】
蓄圧システムはこの点に関して、少なくとも１つの蓄圧室と、圧力管路と、そして他の部品群と、を備え、これらの構成要素は、ビークル内のタンクネックユニットの下流に配置され、そして燃料として使用される媒体と接触するようになる。シャットオフバルブは、通常状態、すなわち供給管路内に圧力が発生していない状態において、かつ燃料補給作業が行なわれていないときに、開いていることにより、燃料補給作業中に流れ込む媒体に対して出来る限り小さい流動抵抗を実現することが好ましい。タンクネックユニットの全通気経路は、タンクネックの下流の直ぐ傍の通気経路内に配置される逆止弁によってのみ閉鎖される。シャットオフバルブは、ビークルの蓄圧システムに面するシャットオフバルブの出口領域の圧力が上昇すると、閉鎖圧に達したときにタンクネックユニットの通気経路を可逆的に閉鎖することにより、ビークル内に配置される蓄圧システムを、蓄圧システムの許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護するように設計される。これにより、燃料補給作業を迅速かつ安全に行なえる。
【００２３】
これらの目的はまた、ビークル用タンクシステムによって達成され、前記タンクシステムは、タンクネックユニットと、圧力管路と、そして少なくとも１つの蓄圧室と、を備える。
【００２４】
規定された閉鎖圧を機械的手段によってのみ監視する装置であって、前記装置が、蓄圧システムの個々の補助蓄圧室に永久的に、かつ動作可能に接続される構成の前記装置を用いると、間違った燃料補給作業に対する高度な保護、およびタンクシステムの圧力の許容できない上昇に対する効果的な保護を行なうことができる。電子手段によってのみ監視を行なうシステムは、電磁バルブにおける間違った圧力測定、および／またはスイッチング動作に起因して、危険な状態をタンクシステムにもたらす虞がある。機械部品および電気部品／電子部品を、追加の安全装置として一緒に、本発明によるタンクシステムに用いることが一層好ましい。
【００２５】
タンクネックは、機械寸法コード化手段および／または他のコード化手段を有することにより、タンクネックを全ての燃料供給装置に接続することができることが好ましく、これらの燃料供給装置は、燃料／媒体を、充填ステーションで利用することができる最大ノズル圧（将来、例えば７００または９００バール）を最大とする圧力で供給する。
【００２６】
本発明の変形例は、従属請求項、説明、および添付の図面に示される。
【００２７】
特定の安定した作動圧力を有する蓄圧システムの上流に接続され、かつタンクネックユニット内に配置され、更には、蓄圧システムの特定の確実な作動圧力により規定される閉鎖圧を有する好適な装置は、例えばシャットオフバルブである。前記シャットオフバルブは、バルブハウジングと、吸気開口部および蓄圧システムに面する出口開口部を備えるバルブ室と、可動ピストンと、そして少なくとも１つのバネと、を有する。前記ピストンは、少なくとも１つの軸方向接続流路を有し、かつ前記バルブ室内に配置される少なくとも２つのシール部材よって軸方向に移動可能に案内され、前記ピストンの第１有効ピストン端面であって、該有効ピストン端面が前記バルブ室の入口領域に面する構成の前記第１有効ピストン端面、およびシール本体またはバルブハウジングがバルブシートを形成し、そして前記バルブ室の蓄圧領域であって、該蓄圧領域が第２有効ピストン端面に隣接する構成の前記蓄圧領域の圧力が変化することにより、前記ピストンは軸方向に移動することができ、そして前記吸気開口部と前記出口開口部との間に配置される通路開口部は可逆的に閉じ、そして開くことができ、非加圧状態では、前記通路開口部が前記バネにより開いた状態を保持する。
【００２８】
結果的に得られるのは純粋に機械式シャットオフバルブのみであり、この機械式シャットオフバルブは、設定バネ力により、通路開口部を特定の圧力で気密に閉鎖し、そして機械式シャットオフバルブは、吸気開口部の圧力が更に上昇する、または圧力が低下して負圧になってしまう場合の何れの場合にも開くことがないので、常に閉じたままになっている。媒体は、蓄圧システム内の１つ以上の他の箇所で取り出される。
【００２９】
この機械式シャットオフバルブの本発明による利点は、充填作業を行なう場合に、下流の蓄圧システムが、所望の圧力になるだけであり、この圧力がシャットオフバルブの上流の圧力に依存しないことである。当該シャットオフバルブは、電磁アクチュエータを用いることなく常に確実に閉鎖状態を保持するので、下流の蓄圧システムの圧力を確実に保持し、そして媒体が後の時点で流れ込むことに起因する圧力の更なる上昇を許容しない。前記バルブ設計の更に別の利点は、漏れがピストンとシール本体またはバルブハウジングとの間のシールシートに発生する場合に、下流の蓄圧システムが、不所望の圧力上昇に曝される虞があるが、出口側の圧力が上昇すると、シール本体またはバルブハウジングに対するピストンの接触押圧力が上昇することにより、漏れが再び小さくなるということである。
【００３０】
非加圧状態では、通路開口部は、バネの力によって開いた状態を保持するので特に有利である。従って、媒体は、邪魔されずに蓄圧システムに、燃料補充作業の最終段階になるまで流れ込むことができ、そしてバルブ室の領域における有害な振動が回避される。
【００３１】
シャットオフバルブの特に有利な実施形態は、前記第１有効ピストン端面および前記シール本体、または前記シャットオフバルブの前記バルブハウジングが、前記ピストンの閉鎖位置において、シール効果が、前記第１有効ピストン端面の外側境界領域のシール縁部に現われるように設計される場合に得られる。この場合、外側境界（ｏｕｔｅｒ  ｂｏｒｄｅｒ）とは、ピストンの軸から見たときに、半径方向に外側に在ることを意味する。ピストンの外側境界は、例えば第１有効ピストン端面の領域において、斜めに面取りするか、または丸みを付けることができる。第１有効ピストン端面は更に、隆起ビードを外側境界に有することにより、シール効果をこの領域に局所的に集中させることができる。
【００３２】
この手段により、閉鎖圧を超える場合に、または圧力が閉鎖圧よりも上昇する場合に、力がピストンに、ピストンの閉鎖方向とは正反対の方向に作用しなくなる。従って、本発明によるシャットオフバルブの閉鎖圧および閉鎖運動は、吸気開口部の圧力に依存しない。更に、バルブが閉じると、吸気開口部の圧力が上昇する場合でも、軸方向力はピストンに、吸気開口部の圧力を介して作用することができず、そしてシャットオフバルブは、圧力サージが極めて大きい場合でも、固く閉じた状態を保持する。
【００３３】
また、シャットオフバルブおよび／または圧力シャットオフバルブユニットは、吸気開口部の圧力が低下して、ピストンが既に閉鎖している状態の閉鎖圧を下回る場合でも閉鎖状態を保持することが保証されるが、その理由は、その時点で作用し続ける閉鎖力が、（有効ピストン端面に作用するバルブ室の蓄圧領域の圧力）−（バネのバネ力）によってのみほぼ決まるからである。
【００３４】
吸気開口部は、有効ピストン端面の外側で半径方向に開放されてバルブ室の入口領域に通じることが好ましいので、軸方向力がピストンに、吸気開口部の圧力から作用することができないことが更に保証される。
【００３５】
シャットオフバルブの閉鎖圧は、バネのバネ力、およびこれらの有効ピストン端面により決まる。第２有効ピストン端面は、第１有効ピストン端面よりも大きく設計されることが好ましい。第２有効ピストン端面を相対的に大きくすることにより、シャットオフバルブの閉鎖圧の値をより小さくすることができる。
【００３６】
好適には、シャットオフバルブのピストンは、円筒形であり、そしてピストンの外周面は摺動面を、異なる直径を有することが好ましい少なくとも２つの領域に有する。
【００３７】
少なくとも２つのシール部材は具体的には、バルブハウジング内の対応する間隙に配置されることが好ましい。最もコスト効率の良い別の構成として、これらのシール部材を、ピストン内にそれぞれ設けられる１つの溝に収容する。ピストンの複数溝に配置されるシール部材群は、非常に高い圧力（２００〜１０００バール）では問題になることが分かっている。圧力によって異なるが、可変力が、ピストンに作用することにより、シャットオフバルブの閉鎖圧に影響する。これらのシールをバルブハウジング内の間隙または溝に、特にバルブ室の円筒形部分に好適に配置することにより、ピストンに、媒体の圧力から力が可変に作用することがなく、そしてシャットオフバルブおよび／または圧力シャットオフバルブユニットは、確実に閉鎖状態を保持する。
【００３８】
シール本体および／またはピストンは、弾性変形材料により作製されることが好ましい。非常に高い圧力（２００〜１０００バール）に適合する材料を選択することにより、シール効果が最適化され、そしてバルブシートの摩耗が回避される。特に適する材料は、ＰＥＥＫおよびＰＡＳのようなプラスチック、または酸化アルミニウムおよび炭化珪素のようなセラミック材料だけでなく、特殊鋼および他の金属を含む。シャットオフバルブは、個別のシール本体を有する必要はない。ピストンをバルブハウジングにじかに密着させて密封することも可能である。材料の好適な組み合わせは、この技術分野の当業者の良く知るところである。
【００３９】
バルブ室の逃がし領域であって、該逃がし領域が、バルブ室の入口領域と蓄圧領域との間に配置される構成の前記逃がし領域は、逃がし開口部を、好ましくは少なくとも２つのシール部材の間に有する。その結果、漏れがこれらのシール部材のうちの１つのシール部材に生じるときに媒体が滲み出ることによって、圧力の上昇が、何れの場合のバルブ室の他の領域にも生じてしまうことはない。
【００４０】
本発明の特に好適な実施形態によれば、逃がし開口部は、滲み出た媒体を排出する管路に接続される。この手段により、滲み出す虞れがある（燃焼）媒体を、シャットオフバルブの直ぐ近傍から遠ざかる方向に移送することができ、そして低圧で、かつ適切な箇所で車両乗員に危険を及ぼすことなく、更に処理することができる。
【００４１】
好適な実施形態では、前記シャットオフバルブの閉鎖圧は、前記バネのバネ力、および前記有効ピストン端面によって略決定される。バネのバネ力は、これらの有効ピストン端面に合わせて大きさ調整されて、蓄圧領域の圧力が上昇すると、シャットオフバルブが、所定の閉鎖圧を超えた後に、確実に閉じ、そして閉鎖状態を保持するようにする。これらのシール部材における摩擦力も、バネ力の大きさ調整に際して重要となる。
【００４２】
１つの実施形態では、バネのバネ力は、蓋のねじ込み深さにより調整することができる。この手段により、例えば製造公差により生じる、ピストンとこれらのシール部材との間の摩擦力の差は、例えば組み付け中に補正することができる。
【００４３】
シャットオフバルブの別の実施形態では、スペーサ群をバルブハウジングの蓋に設ける、または対応する窪みを、ピストンの第２有効ピストン端面に設ける。これにより、圧力をピストンの第２有効ピストン端面に良好に分散させる。
【００４４】
タンクネックユニットの別の好適な実施形態では、前記タンクネックユニットは、シャットオフバルブと、そして圧力制御バルブと、を備え、前記バルブ群は、共通のバルブハウジング内に配置されることが好ましい。シャットオフバルブの好適な実施形態では、圧力制御バルブの開放圧がシャットオフバルブまたはシャットオフバルブユニットの閉鎖圧をほんの僅かに上回る構成の前記圧力制御バルブは、バルブ室の蓄圧領域と逃がし領域との間に配置される。別の実施形態では、圧力制御バルブは、ピストン内に一体的に配置される。これにより、タンクシステムの動作信頼性を高める。タンクネック内のシャットオフバルブは閉鎖状態を保持するので、この種類の圧力制御バルブを用いない場合、例えば火災によって生じる媒体の過熱、および結果として生じる蓄圧システムの圧力上昇は、蓄圧システムの破損、または蓄圧システムの個々の部品の破損をもたらす。
【００４５】
本発明によるシャットオフバルブは、タンクネックユニットの通気経路の逆止弁の下流の直ぐ傍に配置されることが好ましい。
【００４６】
本発明の有利な実施形態では、前記タンクネックユニットは、前記ビークル内に固く取り付けられ、タンクネックは、前記ビークルの外側に配置され、前記タンクネックは、前記ビークルに許容される燃料の種類により、そして／または前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力により規定され、前記タンクネックユニット内に配置される前記シャットオフバルブの前記出口開口部は、圧力管路を介して、前記ビークル内の前記蓄圧システムに接続され、そして前記シャットオフバルブの前記閉鎖圧は、前記蓄圧システムの許容作動圧力により決定される。
【００４７】
タンクネックユニットは、車両の外装部材／車体の領域に永久的に、かつ固く取り付けられて、車両の蓄圧システムに導かれる後続の圧力管路を更に、燃料補給作業中に行き渡る正圧から保護する。従って、前記タンクネックユニットは更に、車両に固く取り付けられ、そして装着した蓄圧システムに合わせて調整されるタンクネック、および蓄圧システムの許容作動圧力に同じようにして合わせて調整されるシャットオフバルブは、安全な燃料補給作業を、取り違え、および過誤の危険を伴うことなく可能にする。車両に固く装着されるアダプタは、安全性を大幅に高めることができ、そして充填ステーションの種々の接続形態では、外国における充填ステーションシステムにも必要とされる安全レベルを達成することができる。
【００４８】
本発明の更に別の実施形態では、前記タンクネックユニットは、可動アダプタとして設計され、前記タンクネックユニットは、タンクネックを充填ステーション側に有し、前記タンクネックは、前記ビークルに許容される燃料の種類により、かつ前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力により規定され、そして前記タンクネックユニットは、前記ビークル側に、前記タンクネックユニット内に配置される前記シャットオフバルブの前記閉鎖圧により規定されるコネクタを有する。
【００４９】
可動アダプタとして設計すると、車両を簡単に改造して従来のタンクシステムを取り付けることができる。可動アダプタの車両側コネクタの機械的寸法が、可動アダプタ内に配置されるシャットオフバルブの閉鎖圧により規定され、かつ車両内に永久的に取り付けられる従来のタンクネックユニットのタンクネックが、車両内に取り付けられる蓄圧システムの許容作動圧力により規定されるので、可動アダプタは、燃料の種類、および許容作動圧力に関して可動アダプタと一致する車両にのみ差し込むことができる。この種類の可動アダプタ／タンクネックは、車両内に所有者が運び込むことができる。燃料補給作業中の安全性が高まり、そして充填ステーションにおける地域的特徴を、より良好に考慮に入れることができる。
【００５０】
更に別の有利な実施形態では、前記タンクネックユニットは、前記シャットオフバルブの上流の前記通気経路内に取り付けられる切り替え可能な通気制御バルブを有する。バルブがタンクネックユニット内に一体化され、かつ機械的または電気的に切り替えることができるように規定される通気開口部を有する場合、補充作業開始時の圧力サージは、減衰させることができる。補充作業は継続的に行なわれるので、補充作業時間は、より大きい第２の断面を利用することにより短くされる。これにより、圧力サージによるバルブ、バルブシート、およびシールへのダメージを回避する。
【００５１】
通気制御バルブは、例えば２つの切り替え位置を有する。燃料補給作業中、蓄圧システムまたは蓄圧システムの構成部品群を、充填ステーションで発生し得る圧力サージから保護するために、開始作業は、バルブの圧力流断面を小さくした状態で行なうことができ、そしてそれに続いて、より大きい断面への切り替え作業を手動で（または、電気的に）行なって、燃料補給作業をより迅速に行なうことができるようにする。
【００５２】
前記タンクネックユニットは好適には、機械的および／または電気的に作動し、かつ眼で知覚できる圧力インジケータを有する。アダプタに、眼で知覚できる圧力インジケータを設けて、燃料補給作業を行なっている人間に、蓄圧タンクが現時点で、満杯になっていることを、またはタンクの確実な作動圧力に達したことを通知する。更に別の実施形態では、眼で知覚できる圧力インジケータは、前記シャットオフバルブの前記閉鎖圧に達するときにのみ、または前記シャットオフバルブの前記閉鎖圧が、前記閉鎖圧に達して前記圧力インジケータの最大指示値になるときにのみ表示される。これにより、燃料補給作業中の顧客およびガソリンスタンド係員の安全感を高める。
【００５３】
前記タンクネックユニットが、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの閉鎖圧を表示するカラーコード化手段を有する構成の実施形態は特に有利である。更に、前記タンクネックユニットが、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの所定の最大圧力、および／または閉鎖圧を表示する英数字表示手段を有すると有利である。
【００５４】
燃料の種類に対応する色表示手段、および／またはラベル（文字または数字）により規定される表示手段を更に別に用いる場合、燃料補給中の安全を高めることができる。
【００５５】
本発明によるシャットオフバルブは、水素、メタン、天然ガス、または水素および天然ガスの混合ガスのような異なる媒体に特に適する。適切な改質により、液化ガス（ＬＰＧ）および他の液体媒体を用いる用法も可能である。
【００５６】
タンクシステムの更に別の好適な構成では、少なくとも１つの蓄圧室が、制御ユニットによって制御することができる少なくとも１つの電磁作動式遮断弁に取り付けられる。電磁作動式遮断弁は、シリンダ式自動弁（ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｖａｌｖｅ：ＡＣＶ）の形態であることが特に好ましい。
【００５７】
シリンダ式自動弁は、電気的に作動し（普通、磁石によって）、かつ開閉することができるバルブである。この種類のタンクシステムでは、前記バルブは多くの場合、“ｓｈｕｔ−ｏｆｆ  ｖａｌｖｅ（シャットオフバルブ）”またはｇａｓ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｈｕｔ−ｏｆｆ  ｖａｌｖｅ（加圧ガス用シャットオフバルブ）と表記される。バルブ装置内の電磁作動式遮断弁は普通、蓄圧室を開放状態および閉鎖状態にするために利用される。前記遮断弁は従来より、遮断弁の作動機構が非作動状態で閉状態となるように設計されている。この場合に使用される表現（ＡＣＶ−シリンダ式自動弁）は、この表現をこの種類のバルブに用いるＥＣＥガイドラインに基づいている。ＡＣＶは、下流の蓄圧室を、圧力が行き渡っているかどうかに関係なく、遮断状態／開放状態とすることができ、そしてタンクシステムの操作中の安全を確実に高めることができる。
【００５８】
複数の蓄圧室が関わってくる“ｒｅｆｕｅｌｌｉｎｇ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ（燃料補給作業）”は、特に高圧縮ガスをこれらの蓄圧室に供給する際の時間長さを含んでいる。例えば、天然ガス燃料補給所（充填ステーション）の燃料ポンプで、複数の蓄圧室に“ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｒｅｆｕｅｌｌｉｎｇ（同時に燃料補給する作業）”は、これらの蓄圧室に順番に燃料補給する作業とは異なっている。従って、複数の蓄圧室に燃料補給する作業は、高圧縮ガスを同時に／並行して複数の蓄圧室に供給することができるように、共通のフィラー／タンクネックに接続される並列供給管路を利用して行なわれる。
【００５９】
本発明は、例を通して以下に、図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来の蓄圧システムのタンクネックユニットに接続される可動タンクネックアダプタを模式的に示している。
【図２】内蔵シャットオフバルブおよび光学式−機械式圧力インジケータを備える可動タンクネックアダプタを模式的に示している。
【図３】複数の内蔵補助装置を備える可動タンクネックアダプタを模式的に示している。
【図４】車両内に固く取り付けられ、かつ内蔵シャットオフバルブおよび光学式−機械式圧力インジケータを有するタンクネックアダプタを模式的に示している。
【図５】内蔵シャットオフバルブおよび蓄圧室を備える車両のタンクネックユニットの模式図を示している。
【図６】本発明によるシャットオフバルブの１つの実施形態の断面図である。
【図７】本発明によるシャットオフバルブのピストンの１つの実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１は、一例として、従来のタンクネックユニット７０および蓄圧システムに接続される可動タンクネックユニット１００を示しており、これらの構成要素は、原動機付き車両の車体領域６０に配置される。当該システムの燃料補給中の開始位置は、（可動）タンクネック１４２と（可動）コネクタ１４１との間の通気経路１４０に配置されるシャットオフバルブ１２０が、バネ２３（図６参照）により開放状態を保持するような位置である。可動タンクネックユニット１００は、従来のタンクネックユニット７０のタンクネック６５にコネクタ１４１を介して接続される。燃料補給を行なう場合、充填ステーションＴの燃料供給装置は可動タンクネック１４２に接続される。次に、燃料／媒体が通気経路１４０、シャットオフバルブ１２０、フィルタ２９、および逆止弁２８を流れ、圧力管路６６および従来のアキュムレータバルブブロック５０を経由して、蓄圧アキュムレータＳに流れ込む。
【００６２】
図２は、内蔵圧力インジケータ１２２を有する可動タンクネックユニット１００の回路図を模式的に示している。図２のタンクネック１４２とシャットオフバルブ１２０との間に配置される圧力インジケータ１２２は、燃料補給中に、燃料補給作業を行なっている人間に、タンクが現時点で満杯であり、かつ車両内に配置される蓄圧システムの許容作動圧力に達していることを通知するためにのみ設けられる。充填圧２００バールのタンクの場合、圧力インジケータは、例えば１９５バールに設定され、そしてこの圧力になると、表示素子を拡大して、燃料補給を行なっている人間が見ることができるようにする。従って、充填圧２００バールのタンクに、供給圧７００バールの燃料供給装置で燃料補給中にゆっくり燃料充填していて、圧力が上昇する場合、圧力シャットオフバルブ１２０が閉じ、そして次に、圧力インジケータ１２２の圧力が急激に７００バールに上昇するか、または圧力インジケータが圧力シャットオフバルブよりも小さい圧力に設定され、そしてボルトが、圧力シャットオフバルブが閉じる直前に延出する。タンクノズルを取り外すと、圧力インジケータ１２２の表示素子は再び、開始位置に戻る。
【００６３】
先行技術よりも優れている利点として、現在市場に出ているタンクネックユニットが、燃料補給を行なっている人間に、タンクが満杯になっていることを通知することができるこのような簡単な手段を持っていないことを挙げることができる。先行技術では、充填ステーション自体が、燃料補給管路の圧力サージまたは誘発圧力変化に基づいて、タンクを現時点で満杯にする必要がある条件を設定している。燃料補給を行なっている人間はこの場合、直接的な通知を全く受け取ることがないので、当該人間のタンクが、現時点で満杯になっているかどうかをチェックする直接的な手段を持たない。
【００６４】
図３は、可動タンクネックユニットの別の例示的な実施形態を模式的に示しており、圧力インジケータ１２２、通気制御バルブ１２４、およびシャットオフバルブ１２０は、１つの機能ユニット（コンパクトハウジング）内に一体化されて配置される。圧力インジケータ１２２は、図２において説明した通りに機能する。手動で作動可能な、または電気的に作動可能な通気制御バルブ１２４は、第１切り替え位置１２５で、燃料の通気量を規制することにより、圧力サージを更に減衰させるように設計される。第２切り替え位置１２６では、より大きい断面を開放して、燃料補給を迅速に行なう。模式的に図示されているハウジングの外側では、可動アダプタに設置される色表示手段１１２は、装着シャットオフバルブの閉鎖圧、および／またはタンクネックに、従ってタンクネックユニットに加えることができる最大圧力、および更には、許容燃料の種類を表示する。車両に固く取り付けられるコネクタ１４１およびタンクネック６５，１６５も、国際的に合意された同じコード化システムによって色で特定される。英数字表示手段（燃料の圧力および種類の）も可動タンクネックユニットの外側に模式的に表示される。
【００６５】
図４に示すタンクネックユニット１１０は、車両の車体領域に永久的に、かつ固く取り付けられる。タンクネック１６５に隣接して図示される圧力インジケータ１２２は、図３に示す可動タンクネックユニットにおける機能と同じ機能を有する。しかしながら、この場合、圧力インジケータ１２２は更に、逆止弁２８があるために、充填圧が、燃料供給装置を取り外した後に行き渡っていることを通知し、そして表示素子は、燃料が引き出されると、タンクシステムの圧力が低下してシャットオフバルブ１２０の閉鎖圧を下回り、次にシャットオフバルブ１２０が開き、そしてその結果、インジケータの圧力も低下するまで拡大された状態を保持する。
【００６６】
図５は、車両の車体６０のタンクネックユニット１１０に取り付けられるシャットオフバルブＳＶ（閉鎖圧３５０バール）の例示的な実施形態を示している。タンクネック１６５（先行技術による）の機械的寸法（長さ、直径）によって、タンクネック１６５を、充填ステーションの何れの燃料ノズルに接続することができるかを規定することができる。これにより、補充することができる媒体（この場合、燃料）を規定することができる。最大印加可能圧力は、充填ステーションにおいて特定の燃料について利用することができる最大燃料供給圧である。充填作業中、燃料はフィルタ２９および逆止弁２８を流れて、３５０バールの閉鎖圧に設定されるシャットオフバルブＳＶの、この場合は軸方向に配置される入口開口部１０に流れ込む。次に、シャットオフバルブＳＶの出口開口部１１から、燃料が３５０バールの最大圧力で、圧力管路６６およびアキュムレータバルブブロック５０（このバルブブロックは、媒体を引き出す更に別の安全弁および／または圧力レギュレータを有することができる）を通って、３５０バールの許容作動圧力を有する蓄圧室Ｓに流れ込む。シャットオフバルブＳＶの閉鎖圧（３５０バール）を蓄圧室Ｓの許容作動圧力に合わせることにより、そして構成部品群を車両内に永久的に接続配置することにより、安全な燃料補給作業が、充填ステーションの燃料供給圧に関係なく、確保される。タンクシステムは、アキュムレータバルブブロック５０に一体化される圧力レギュレータを介して、そして燃料消費部に至る燃料引き出し口１５５を介して空になる。媒体は、シャットオフバルブＳＶの下流に接続される１つの他の蓄圧システムの位置に、または複数の他の蓄圧システムの位置に引き出すこともできる。
【００６７】
図６に示す例示的な実施形態では、本発明によるシャットオフバルブ１２０は断面として図示されている。異なる外径Ｄ２、Ｄ３を有する２つのピストン構成部分と、そして中心中空孔の形状であり、かつ内径Ｄ１を有する接続流路１４と、を有するピストン２２は、バルブハウジング２０内に取り付けられる。ピストン２２は、大きい方の外径Ｄ３に移行する位置で、支持部Ａ３を介して、バルブハウジング２０のバネ２３により支持され、支持される結果として、ピストン２２は、蓋２４と接触したままの状態を保持し、そして通路開口部１３はそれにより、開放位置で非圧着状態に保持される。
【００６８】
図６に示す実施形態では、円筒状ピストンは、異なる外径Ｄ２およびＤ３を有する２つのピストン構成部分を有する。第１ピストン構成部分は、ピストン２２の軸に直角に形成される第１有効ピストン端面Ａ１と、ピストンの縁部の面取り部として形成されるシール縁部３９と、そして外径Ｄ２を有する第１摺動面と、を有する。第２ピストン構成部分は、第２有効ピストン端面Ａ２と、バネ２３の支持部Ａ３と、そして外径Ｄ３を有する第２摺動面と、を有する。接続流路１４は、ピストン２２の全長に亘る軸方向孔の形状であり、そして内径Ｄ１を有する。接続流路１４は、２つの有効ピストン端面Ａ１、Ａ２を接続し、そして媒体は、バルブハウジング２０の形態、およびシャットオフバルブの作動状態に従って接続流路１４を流れる。
【００６９】
ピストン２２は、異なる外径Ｄ２、Ｄ３を有する２つのピストン構成部分のシール部材４１，４２により密封状態になって、バネ２３を前記シール部材の間に収容する空間部に空気を、大気圧に通じる通気開口部１２を通って自由に吸入することができるようになっている。シール部材４１，４２は、ピストン２２内に取り付けるか、または図示のように、バルブハウジング２０内に取り付けることができる。シール部材４３は、調節可能な蓋２４をバルブハウジング２０から完全密封する。
【００７０】
例えば、出口開口部１１に配置される蓄圧室の充填作業中、媒体は、バルブ室の入口領域１７の吸気開口部１０を通り、通路開口部１３を経由して流れ、そして接続流路１４を通ってバルブ室の蓄圧領域１９に流れ込むことができ、そしてその結果、出口開口部１１を通って後続の蓄圧室Ｓに流れ込むことができる。タンクシステムの圧力が、圧力が有効ピストン端面Ａ２およびＡ１に行き渡って圧力比が生じる程度に上昇する場合、ピストン２２がシール本体２１に対して押圧される。シャットオフバルブが閉じる。この圧力は閉鎖圧に対応する。
【００７１】
従って、加圧力がピストンに更に作用することが絶対にないようにするためには、ピストンがシール本体２１に対して外径部Ｄ２で完全密封されると有利である。入口領域１７の圧力が上昇する場合、シャットオフバルブは、圧力上昇が第１有効ピストン端面Ａ１に作用しなくなっているので、閉鎖状態を保持し続ける。入口開口部１０の圧力が低下して、ピストンが閉じたときの圧力を下回る場合、閉じ力が（有効ピストン端面Ａ２に作用する出口開口部１１の圧力）−（バネ２３のバネ力）で決定されるので、当該バルブはそれにもかかわらず、閉鎖状態を保持し、そしてこの状態は変化しない。従って、結果として、負圧を入口側１０に、バルブを開いていない状態で加えることができる。
【００７２】
バネ２３のバネ力は、蓋２４のねじ込み深さによって付加的に調整することができる。第２有効ピストン端面Ａ２に作用する圧力を良好に分散させるためには、スペーサ群２５を蓋２４の上に設ける必要があるか、または対応する窪みをピストンに設ける必要があるかの何れかである。
【００７３】
シャットオフバルブＳＶは、出口開口部１１の圧力が、媒体が後続のシステムに個別の箇所を経由して引き出され、そしてその結果、圧力が低下して閉鎖圧を下回る結果として低下する場合にのみ開く。
【００７４】
図７は、本発明によるシャットオフバルブのピストン２２を一例として詳細に示している。図示の実施形態では、全長Ｌ１を有する円筒状ピストンは、異なる外径Ｄ２およびＤ３を有する２つのピストン構成部分を有する。第１ピストン構成部分は、ピストン２２の軸に直角に形成される第１有効ピストン端面Ａ１と、ピストンの縁部の面取り部として形成されるシール縁部３９と、そして長さＬ３および外径Ｄ２を有する第１摺動面３８と、を有する。第２ピストン構成部分は、第２有効ピストン端面Ａ２と、バネ２３の支持部Ａ３と、そして長さＬ３および外径Ｄ３を有する第２摺動面３７と、を有する。接続流路１４は、ピストン２２の全長Ｌ１に亘る軸方向孔の形状であり、そして内径Ｄ１を有する。接続流路１４は、２つの有効ピストン端面Ａ１、Ａ２を接続し、そして媒体は接続流路１４を、バルブハウジング２０の形態、およびシャットオフバルブの作動状態に従って流れる。
【００７５】
シール本体２１を用いるこれらの実施形態の全てにおいて、シール本体２１は、安全上の理由から、付加的な力が生じてピストン２２のシール縁部３９に作用してしまうことがないように、バルブハウジング２０から完全密封される必要がある。
【００７６】
本特許では、ビークルという意味には、例えば原動機付き車両、鉄道車両が含まれ、更には船および航空機が含まれる。記載されるこれらの圧力値の全ては、例示であり、本発明および本発明が請求する圧力範囲を決して限定するものではない。
【符号の説明】
【００７７】
１０    吸気開口部
１１    出口開口部
１２    逃がし開口部
１３    通路開口部
１４    接続流路
１７    バルブ室、入口領域
１８    バルブ室、逃がし領域
１９    バルブ室、蓄圧領域
２０    バルブハウジング
２１    シール本体
２２    ピストン
２３    バネ
２４    蓋
２５    スペーサ
２８    逆止弁
２９    フィルタ
３７    摺動面
３８    摺動面
３９    シール縁部
４１    シール部材
４２    シール部材
４３    シール部材
５０    圧力レギュレータ付きアキュムレータバルブブロック
６０    車体
６５    タンクネック（先行技術）
６６    圧力管路
７０    タンクネックユニット（先行技術）
１００    タンクネックユニット、可動
１１０    タンクネックユニット（車両に取り付けられる）
１１２    色表示手段
１１４    英数字表示手段
１２０    （機械式）シャットオフバルブ（ＳＶ）
１２２    光学式圧力インジケータ
１２４    通気制御バルブ
１２５    切り替え位置“ｌｉｍｉｔｅｄ（規制）”
１２６    切り替え位置“ｏｐｅｎ（開放）”
１４０    通気経路
１４１    コネクタ（可動）
１４２    タンクネック（可動）
１５５    燃料引き出し口
１６５    タンクネック
Ａ１    有効ピストン端面
Ａ２    有効ピストン端面
Ａ３    支持部
Ｄ１    内径、接続流路
Ｄ２    外径、ピストン構成部分
Ｄ３    外径、ピストン構成部分
Ｓ    蓄圧室
ＳＶ    シャットオフバルブ
Ｔ    充填ステーション（燃料供給装置）
【図１】
2014092282.tif 000003
【図２】
2014092282.tif 000004
【図３】
2014092282.tif 000005
【図４】
2014092282.tif 000006
【図５】
2014092282.tif 000007
【図６】
2014092282.tif 000008
【図７】
2014092282.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年12月16日(2013.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビークル用タンクネックユニット（１００，１１０）であって、
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、タンクネック（１４２，１６５）と、通気経路（１４０）と、そして逆止弁（２８）と、を備え、
前記タンクネック（１４２，１６５）は、前記ビークル内に配置される蓄圧システムの許容作動圧力よりも高い所定の最大圧力になるように設計され、そして前記タンクネックユニット（１００，１１０）はシャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）を有し、前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、前記タンクネックユニット（１００，１１０）の前記タンクネック（１４２，１６５）と出口領域との間の前記通気経路（１４０）内に配置され、そして前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムを、前記蓄圧システムの前記許容作動圧力を超える圧力の上昇から保護するように設計されることを特徴とする、タンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項２】
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、バルブハウジング（２０）と、吸気開口部（１０）及び少なくとも１つの蓄圧室（Ｓ）に面する出口開口部（１１）を有するバルブ室と、可動ピストン（２２）と、そして少なくとも１つのバネ（２３）と、を有し、前記ピストン（２２）は、少なくとも１つの軸方向接続流路（１４）を有し、かつ前記バルブ室内に配置される少なくとも２つのシール部材（４１，４２）によって軸方向に移動可能に案内され、前記ピストン（２２）の第１有効ピストン端面（Ａ１）であって、該有効ピストン端面が前記バルブ室の入口領域（１７）に面する構成の前記第１有効ピストン端面（Ａ１）、およびシール本体（２１）またはバルブハウジング（２０）がバルブシートを形成し、そして前記バルブ室の蓄圧領域（１９）であって、第２有効ピストン端面（Ａ２）に隣接する構成の前記蓄圧領域の圧力が変化することにより、前記ピストン（２２）が軸方向に移動することができ、そして前記吸気開口部（１０）と前記出口開口部（１１）との間に配置される通路開口部（１３）は可逆的に閉じ、そして開くことができ、非加圧状態では、前記通路開口部（１３）が前記バネ（２３）によって、開いた状態を保持することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項３】
前記第１有効ピストン端面（Ａ１）、および前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記シール本体（２１）または前記バルブハウジング（２０）は、前記ピストン（２２）の閉じ位置において、シール効果が、前記第１有効ピストン端面（Ａ１）の外側境界領域のシール縁部（３９）に現われるように設計されることを特徴とする、請求項２に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項４】
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の閉鎖圧は、前記バネ（２３）のバネ力、および前記有効ピストン端面（Ａ１、Ａ２）によって略決定されることを特徴とする、請求項２に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項５】
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）と、そして圧力制御バルブと、を備え、前記バルブ群は、共通のバルブハウジング内に配置されることが好ましいことを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項６】
前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）は、前記タンクネックユニット（１００，１１０）内に、かつ前記逆止弁（２８）の直ぐ下流の前記通気経路（１４０）内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項７】
前記タンクネックユニット（１１０）は、前記ビークル内に固く取り付けられ、タンクネック（１６５）は、前記ビークルの外側に配置され、前記タンクネックは、前記ビークルに許容される燃料の種類で、かつ前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力で規定され、前記タンクネックユニット（１１０）内に配置される前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記出口開口部（１１）は、圧力管路（６６）を介して、前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムに接続され、そして前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記閉鎖圧は、前記ビークル内に配置される前記蓄圧システムの許容作動圧力で規定されることを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１１０）。
【請求項８】
前記タンクネックユニット（１００）は、可動アダプタとして設計され、前記タンクネックユニット（１００）は、タンクネック（１４２）を充填ステーション側に有し、前記タンクネック（１４２）は、前記ビークルに許容される燃料の種類で、かつ前記ビークルに許容される燃料の所定の最大圧力で規定され、そして前記タンクネックユニット（１００）は、前記ビークル側に、前記タンクネックユニット（１００）内に配置される前記シャットオフバルブ（ＳＶ、１２０）の前記閉鎖圧で規定されるコネクタ（１４１）を有することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００）。
【請求項９】
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、前記シャットオフバルブ（１２０）の上流の前記通気経路（１４０）内に取り付けられる切り替え可能な通気制御バルブ（１２４）を有することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１０】
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、機械的および／または電気的に作動し、かつ眼で知覚できる圧力インジケータ（１２２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１１】
眼で知覚できる前記圧力インジケータ（１２２）は、前記シャットオフバルブ（１２０）の前記閉鎖圧に達するときにのみ、前記圧力インジケータの最大指示値を示す、または最大指示値になることを特徴とする、請求項１０に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１２】
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの閉鎖圧を表示するカラーコード化手段（１１２）を有することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１３】
前記タンクネックユニット（１００，１１０）は、許容燃料の種類、および／または前記シャットオフバルブの所定の最大圧力、および／または閉鎖圧を表示する英数字表示手段（１１４）を有することを特徴とする、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）。
【請求項１４】
ビークル用タンクシステムであって、
前記タンクシステムは、請求項１に記載のタンクネックユニット（１００，１１０）と、圧力管路（６６）と、そして少なくとも１つの蓄圧室（Ｓ）と、を備える、タンクシステム。
【外国語明細書】
2014092282000001.pdf
2014092282000002.pdf
2014092282000003.pdf
2014092282000004.pdf