(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を高圧側空間及び低圧側空間に区画し、前記低圧側空間から前記高圧側空間へ向けてコイルばねを通じて付勢され、前記高圧側空間内の圧力と付勢する力との差に応じて軸方向に往復移動するピストンと、
前記ピストンの外周に嵌め込まれた状態で、前記ピストンの往復移動に伴い前記シリンダの内周面に摺動することで、前記シリンダ内における前記高圧側空間及び前記低圧側空間の間を密閉した状態で区切るシール部材と、を備えた減圧弁において、
前記高圧側空間の圧力上昇に伴う前記ピストンの前記往復移動における一方向への移動を規制するとともに、前記高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、前記ピストンの押圧力により変形するストッパ部材と、
前記ピストンが前記ストッパ部材を変形させて第１の所定位置に達したとき、前記高圧側空間から圧力を開放する流路を形成する流路形成手段と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記低圧側空間に収容されるとともに、
前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値より小さい第２の所定値未満のときは、前記ピストンと一体移動する態様で前記ピストンと当接した状態、若しくは前記ピストンと相対移動する態様で前記シリンダと当接した状態とされ、
前記高圧側空間の圧力が前記第２の所定値に達したときは、当該圧力により前記ピストンが第２の所定位置まで移動することで、前記ピストン及び前記シリンダに挟まれた状態で当接する、ことを特徴とする減圧弁。
【請求項２】
請求項１に記載の減圧弁において、
前記ストッパ部材は、
前記高圧側空間の圧力が前記第２の所定値に達したときに、前記ピストン及び前記シリンダに当接した状態で前記ピストンからの押圧力に抗することで、前記ピストンの往復移動における一方向の移動を規制し、
前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたときに、前記ピストンからの押圧力によって変形する、ことを特徴とする減圧弁。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の減圧弁において、
前記ストッパ部材は、脆性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記押圧力により破断することを特徴とする減圧弁。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の減圧弁において、
前記ストッパ部材は、弾性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記ピストンを通じた前記押圧力により弾性変形することを特徴とする減圧弁。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の減圧弁において、
前記流路形成手段は、前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内側面に形成され、前記円筒部の周方向において少なくとも一部が拡径された凹部であって、
前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記凹部に達することでその凹形状を通じて前記高圧側空間から前記低圧側空間への流路が形成されることを特徴とする減圧弁。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の減圧弁において、
前記流路形成手段は、前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内側面に形成され、前記円筒部の周方向における少なくとも一部を縮径する突部であって、
前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記突部に達することで形成される前記シール部材及び前記シリンダ間の隙間を通じて前記高圧側空間から前記低圧側空間への流路が形成されることを特徴とする減圧弁。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の減圧弁において、
前記流路形成手段は、
前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内部から前記減圧弁の外部へと貫通する貫通孔であって、
前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記貫通孔に達することで前記貫通孔を通じて前記高圧側空間から前記減圧弁の外部への流路が形成されることを特徴とする減圧弁。
【請求項８】
シリンダ内を高圧側空間及び低圧側空間に区画し、前記低圧側空間から前記高圧側空間へ向けてコイルばねを通じて付勢され、前記高圧側空間内の圧力と付勢する力との差に応じて軸方向に往復移動するピストンと、
前記ピストンの外周に嵌め込まれた状態で、前記ピストンの往復移動に伴い前記シリンダの内周面に摺動することで、前記シリンダ内における前記高圧側空間及び前記低圧側空間の間を密閉した状態で区切るシール部材と、を備えた減圧弁において、
前記高圧側空間の圧力上昇に伴う前記ピストンの前記往復移動における一方向への移動を規制するとともに、前記高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、前記ピストンの押圧力により変形するストッパ部材と、
前記ピストンが前記ストッパ部材を変形させて第１の所定位置に達したとき、前記高圧側空間から圧力を開放する流路を形成する流路形成手段と、を備え、
前記ストッパ部材は、脆性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記押圧力により破断することを特徴とする減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に対する配慮から二酸化炭素を排出しない燃料電池車両が注目されている。この燃料電池車両は、燃料である水素を供給する燃料供給システムを備える。このシステムは、図５に示すように、燃料となる水素が貯蔵される水素タンク５２と、水素及び酸素を化学反応させるスタック５１と、を備える。これら水素タンク５２及びスタック５１間には、スタック５１への水素の供給を調整するインジェクタ５３と、水素タンク５２及びスタック５１間の圧力差を低減する高圧水素タンク用の減圧弁１０とが設けられている。
【０００３】
減圧弁１０は、図６に示すように、そのボデー１１の上部に形成される筒状のシリンダ１１ａと、そのシリンダ１１ａ内を上下移動可能な円柱状のピストン１２と、を備える。
ピストン１２は、シリンダ１１ａに収納された状態で、上側に開口したばね収納穴１２ａを有する。コイルばね１３は、シリンダ１１ａの内頂面及びばね収納穴１２ａの底面間に位置することでピストン１２を下側に付勢する。シリンダ１１ａにおけるピストン１２を収容する部分が円筒部に相当する。
【０００４】
また、シリンダ１１ａ内において、ピストン１２に対して下側に離間する位置には区画部１４が形成されている。ピストン１２及び区画部１４間にはインジェクタ５３に接続される減圧室１５が形成される。この減圧室１５と、ピストン１２の上側の空間（低圧側空間）との間を密閉するために、ピストン１２の外周には円環状でゴム製のシール部材１６が嵌め込まれている。シール部材１６は、ピストン１２の移動に伴いシリンダ１１ａの内周面を摺動することで上記密閉状態を保つ。
【０００５】
また、ピストン１２の外周面には樹脂製で円環状のウェアリング３５が嵌め込まれている。本例では、ウェアリング３５は、ピストン１２の軸方向に沿ってシール部材１６を挟み込む位置に２つ設けられている。ピストン１２がシリンダ１１ａ内を上下移動する際には、各ウェアリング３５がシリンダ１１ａの内周面に摺動する。これにより、ピストン１２の往復移動がスムーズとなる。
【０００６】
区画部１４の下側の空間１７には水素タンク５２からの水素ガスが流入する。区画部１４には、貫通孔１４ａが形成されていて、その貫通孔１４ａには上下方向に延びるポペット１８が挿通されている。詳しくは、ポペット１８は、円柱状の本体部１８ａと、その本体部１８ａより直径の小さい円柱状の先端部１８ｂと、これら本体部１８ａ及び先端部１８ｂを連結するテーパ面１８ｃと、を有する。
【０００７】
貫通孔１４ａは、区画部１４の厚さ方向において、減圧室１５側からその中央まで円径が同一に形成されるとともに、その中央から下端面までその円径が徐々に大きくなるテーパ面１４ｂが形成されている。ポペット１８のテーパ面１８ｃはそのテーパ面１４ｂに面接触可能に形成されている。このテーパ面１８ｃがテーパ面１４ｂに面接触した状態において、ポペット１８の先端部１８ｂは区画部１４の貫通孔１４ａを通じて減圧室１５側に突出する。また、先端部１８ｂの先端面にはピン２０が設けられている。このピン２０の上面は、ピストン１２の下面に接触した状態となっている。
【０００８】
また、区画部１４には、ピン２０の外周を覆うピンプラグ１９が一体で形成されている。ピストン１２の下端面がピンプラグ１９の上面に当接することで、ピストン１２の下方向へのストロークが制限される。
【０００９】
上記構成において、減圧室１５の圧力は、ピストン１２、ピン２０及びポペット１８の動作を通じて一定に保たれる。
減圧室１５の圧力が一定値より低い場合、ピストン１２はコイルばね１３の付勢力に従い下側に移動する。このピストン１２の移動に伴い、ピン２０ひいてはポペット１８が下側に移動する。よって、ポペット１８のテーパ面１８ｃが貫通孔１４ａのテーパ面１４ｂと離間する。これにより、ポペット１８及び区画部１４の隙間から減圧室１５内へ水素ガスが流入して、減圧室１５内の圧力が上昇する。
【００１０】
例えば、減圧室１５の圧力が一定値以上となった場合、その圧力によりピストン１２はコイルばね１３の付勢力に抗しつつ上側に移動する。このピストン１２の移動に伴い、ポペット１８ひいてはピン２０が上側に移動する。よって、ポペット１８のテーパ面１８ｃが貫通孔１４ａのテーパ面１４ｂに面接触する。これにより、減圧室１５内への水素ガスの流入が抑制されて、減圧室１５内の圧力上昇が抑制される（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【００１１】
特に、燃料電池車両においては、高圧の水素ガスが取り扱われるため、上述した圧力制御に関わらず、減圧室１５内の圧力が過度に上昇するおそれがある。このため、減圧弁１０には、減圧室１５内の圧力がしきい値を超えたとき、その圧力を外部に放出するリリーフ弁が設けられる（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１９２４６２号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４２１０号公報
【特許文献３】特開２００４−３６０４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、リリーフ弁は、例えば、減圧室１５と連通する態様で減圧弁３０のボデー１１に内蔵されるため、減圧弁１０のサイズは大きくなる。また、リリーフ弁の設置に伴いボデー１１に減圧室１５から大気へと繋がる水素ガスの流路を形成する必要がある。このため、ボデー１１の加工も複雑となる。
【００１４】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、リリーフ機能を有しつつ簡易な構成にて小型化を図った減圧弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、シリンダ内を高圧側空間及び低圧側空間に区画し、前記低圧側空間から前記高圧側空間へ向けてコイルばねを通じて付勢され、前記高圧側空間内の圧力と付勢する力との差に応じて軸方向に往復移動するピストンと、前記ピストンの外周に嵌め込まれた状態で、前記ピストンの往復移動に伴い前記シリンダの内周面に摺動することで、前記シリンダ内における前記高圧側空間及び前記低圧側空間の間を密閉した状態で区切るシール部材と、を備えた減圧弁において、前記高圧側空間の圧力上昇に伴う前記ピストンの前記往復移動における一方向への移動を規制するとともに、前記高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、前記ピストンの押圧力により変形するストッパ部材と、前記ピストンが前記ストッパ部材を変形させて第１の所定位置に達したとき、前記高圧側空間から圧力を開放する流路を形成する流路形成手段と、を備えたことをその要旨としている。
【００１６】
同構成によれば、高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、ストッパ部材はピストンの押圧力により変形する。これにより、シール部材及びシリンダ間に流路が形成され、この流路を通じて高圧側空間から低圧側空間へガスが流れる。よって、第１の所定値を超える圧力を抑制するリリーフ機能を減圧弁に備えることができる。本構成においては減圧弁にリリーフ弁が不要となるため、減圧弁の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項１に記載の発明において、前記ストッパ部材は、前記低圧側空間に収容されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値より小さい第２の所定値未満のときは、前記ピストンと一体移動する態様で前記ピストンと当接した状態、若しくは前記ピストンと相対移動する態様で前記シリンダと当接した状態とされ、前記高圧側空間の圧力が前記第２の所定値に達したときは、当該圧力により前記ピストンが第２の所定位置まで移動することで、前記ピストン及び前記シリンダに挟まれた状態で当接する。
【００１８】
同構成によれば、高圧側空間の圧力が第２の所定値未満の場合には、ピストンは、ストッパ部材又はシリンダと離間するため、コイルばねの付勢力と、高圧側空間の圧力に応じたピストンの押圧力とが釣り合う位置とすることができる。このように高圧側空間の圧力に応じてピストンが移動することで、高圧側空間を精度よく減圧することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の減圧弁において、前記ストッパ部材は、前記高圧側空間の圧力が前記第２の所定値に達したときに、前記ピストン及び前記シリンダに当接した状態で前記ピストンからの押圧力に抗することで、前記ピストンの往復移動における一方向の移動を規制し、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたときに、前記ピストンからの押圧力によって変形することをその要旨としている。
【００２０】
同構成によれば、高圧側空間の圧力が常用域（第２の所定値以下）の場合には、ストッパ部材はストッパとして機能する。この機能が発揮されることで、急激な圧力上昇により過度にピストンが移動（オーバーストローク）してコイルばねが過剰に伸縮すること、ひいてはコイルばねのへたりを抑えることができる。また、高圧側空間の圧力が常用域を大きく超えた場合（第１の所定値を超えた場合）には、ストッパ部材が変形することで高圧側空間の圧力を抑制するリリーフ機能を発揮させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の減圧弁において、前記ストッパ部材は、脆性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記押圧力により破断することをその要旨としている。
【００２２】
同構成によれば、高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、ピストンはストッパ部材を破断させる。このため、瞬時にピストンが第１の所定位置に達する。従って、高圧側空間の圧力上昇が迅速に抑制される。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の減圧弁において、前記ストッパ部材は、弾性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記ピストンを通じた前記押圧力により弾性変形することをその要旨としている。
【００２４】
同構成によれば、高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、ピストンはストッパ部材を弾性変形させる。そして、ピストンが第１の所定位置に達して高圧側空間の圧力上昇が抑制された後には、ストッパ部材は再びもとの状態に復帰する。従って、ストッパ部材の交換頻度を少なくすることができる。
【００２５】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の減圧弁において、前記流路形成手段は、前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内側面に形成され、前記円筒部の周方向において少なくとも一部が拡径された凹部であって、前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記凹部に達することでその凹形状を通じて前記高圧側空間から前記低圧側空間への流路が形成されることをその要旨としている。
【００２６】
同構成によれば、ピストンがストッパ部材を変形させることで第１の所定位置に達したとき、シール部材が凹部に達する。これにより、シール部材によって高圧側空間を完全に密閉できなくなって、いわゆるシール漏れが生じる。従って、高圧側空間内における過度の圧力上昇が抑制される。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の減圧弁において、前記流路形成手段は、前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内側面に形成され、前記円筒部の周方向における少なくとも一部を縮径する突部であって、前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記突部に達することで形成される前記シール部材及び前記シリンダ間の隙間を通じて前記高圧側空間から前記低圧側空間への流路が形成されることをその要旨としている。
【００２８】
同構成によれば、ピストンがストッパ部材を変形させることで第１の所定位置に達したとき、シール部材が突部に達する。これにより、シール部材によって高圧側空間を完全に密閉できなくなって、いわゆるシール漏れが生じる。従って、高圧側空間内における過度の圧力上昇が抑制される。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の減圧弁において、前記流路形成手段は、前記シリンダの一部として前記ピストンを収容する円筒部の内部から前記減圧弁の外部へと貫通する貫通孔であって、前記ピストンが前記第１の所定位置に達したとき、前記シール部材が前記貫通孔に達することで前記貫通孔を通じて前記高圧側空間から前記減圧弁の外部への流路が形成されることをその要旨としている。
【００３０】
同構成によれば、ピストンがストッパ部材を変形させることで第１の所定位置に達したとき、シール部材が貫通孔に達する。これにより、シール部材によって高圧側空間を完全に密閉できなくなって、貫通孔を通じてシール漏れが生じる。従って、高圧側空間内における過度の圧力上昇が抑制される。
請求項８に記載の発明は、シリンダ内を高圧側空間及び低圧側空間に区画し、前記低圧側空間から前記高圧側空間へ向けてコイルばねを通じて付勢され、前記高圧側空間内の圧力と付勢する力との差に応じて軸方向に往復移動するピストンと、前記ピストンの外周に嵌め込まれた状態で、前記ピストンの往復移動に伴い前記シリンダの内周面に摺動することで、前記シリンダ内における前記高圧側空間及び前記低圧側空間の間を密閉した状態で区切るシール部材と、を備えた減圧弁において、前記高圧側空間の圧力上昇に伴う前記ピストンの前記往復移動における一方向への移動を規制するとともに、前記高圧側空間の圧力が第１の所定値を超えたとき、前記ピストンの押圧力により変形するストッパ部材と、前記ピストンが前記ストッパ部材を変形させて第１の所定位置に達したとき、前記高圧側空間から圧力を開放する流路を形成する流路形成手段と、を備え、前記ストッパ部材は、脆性材料で形成されるとともに、前記高圧側空間の圧力が前記第１の所定値を超えたとき前記押圧力により破断することをその要旨としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、リリーフ機能を有しつつ簡易な構成にて小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態における減圧弁の断面図。
【図２】本発明の一実施形態における（ａ）〜（ｃ）は減圧弁の断面図。
【図３】他の実施形態における（ａ）及び（ｂ）は減圧弁の部分拡大断面図。
【図４】他の実施形態におけるストッパ部材の斜視図。
【図５】背景技術及び本発明の一実施形態における燃料電池車両の燃料供給システムの構成を示したブロック図。
【図６】背景技術における減圧弁の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明にかかる減圧弁を燃料電池車両の燃料供給システムに具体化した第１の実施形態について図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の燃料供給システムは、上記背景技術における図５と同様の構成を有している。従って、ここでの燃料供給システムの構成の説明を割愛し、そのシステムにおける減圧弁３０について説明する。
【００３４】
図１に示すように、減圧弁３０は、シリンダ１１ａと、ピストン１２と、コイルばね１３と、ストッパ部材２１と、ウェアリング３５と、シール部材１６と、区画部１４と、ピンプラグ１９と、ピン２０と、ポペット１８と、を備える。ピストン１２、コイルばね１３、区画部１４、ピンプラグ１９、ピン２０及びポペット１８は上記背景技術と同様の構成であるため説明を割愛する。以下、上記背景技術との相違点及び上記背景技術において説明していなかった点を中心に説明する。
【００３５】
シリンダ１１ａの内頂面には円環状の対応部２２が形成されている。この対応部２２の下面２２ａは、ピストン１２の軸方向においてピストン１２の上端面１２ｂに対向している。この対応部２２の下面２２ａ及びピストン１２の上端面１２ｂ間にはストッパ部材２１が設けられている。
【００３６】
ストッパ部材２１は、セラミック又はガラス等の脆性材料からなる。また、ストッパ部材２１は、円環状で、かつ断面略Ｚ字状に形成されるとともに、その一端が対応部２２の下面２２ａに固定され、その他端が固定されておらずピストン１２の上下移動に伴いピストン１２の上端面１２ｂに接離する。ストッパ部材２１は、減圧室１５内の圧力がしきい値（第１の所定値）を超えたときにピストン１２を通じた押圧力により破断するように設計されている。このしきい値は、減圧弁３０やインジェクタ５３などの耐圧範囲を基準に設定されている。この減圧室１５が高圧側空間に相当し、シール部材１６を通じて減圧室１５と仕切られたピストン１２の上側の空間が低圧側空間に相当する。また、上記押圧力は、高圧側空間の圧力に応じて、ピストン１２を低圧側空間の方向へ移動させる力である。
【００３７】
図１の円中に拡大して示すように、シリンダ１１ａにおけるピストン１２の外周面に対応する部分の内周面には円環状のリーク溝２６が形成されている。このリーク溝２６は流路形成手段及び凹部に相当する。ストッパ部材２１が破断していない通常時には、シール部材１６は、リーク溝２６に対して下側に位置している。この状態においては、シール部材１６がシリンダ１１ａの内周面及びピストン１２の外周面に接することで減圧室１５を密閉する。
【００３８】
次に、減圧弁３０の作用について説明する。
減圧室１５の圧力が一定値（第２の所定値）より低くなった場合、ピストン１２はコイルばね１３の付勢力に従い下側に移動する。ピストン１２の下端面がピンプラグ１９の上面に当接することで、ピストン１２の下方向へのストロークが制限される。このとき、ピストン１２の上端面１２ｂは、ストッパ部材２１と離間する。このピストン１２の移動に伴い、ピン２０ひいてはポペット１８が下側に移動する。従って、ポペット１８のテーパ面１８ｃが貫通孔１４ａのテーパ面１４ｂと離間して減圧室１５内へ水素ガスが流入する。よって、減圧室１５内の圧力が上昇する。
【００３９】
減圧室１５の圧力が一定値以上となった場合、その圧力によりピストン１２はコイルばね１３の付勢力に抗して上側に移動する。このピストン１２の移動に伴い、ピン２０ひいてはポペット１８が上側に移動する。そして、ピストン１２の上端面１２ｂがストッパ部材２１に接触することで、ピストン１２の上方向へのストロークが制限される。ピストン１２はストッパ部材２１に接触したとき第２の所定位置にある。このときストッパ部材２１に押圧力が加わるものの変形及び破断しない。この状態においては、ポペット１８のテーパ面１８ｃが貫通孔１４ａのテーパ面１４ｂに接触して、減圧室１５内への水素ガスの流入が抑制される。よって、減圧室１５内の圧力上昇が抑制される。
【００４０】
ところが、上記のように減圧室１５内の圧力上昇が抑制された場合であっても、異常な高温下にさらされるような状況では、減圧室１５の圧力が上記一定値より大きく超えるおそれがある。この場合、図２（ｂ）に示すように、ストッパ部材２１はピストン１２による押圧力により破断する。これにより、図２（ａ）に示すように、ピストン１２がオーバーストローク、すなわち図１の位置からさらに上方向に移動して特定の位置（第１の所定位置）に至る。ピストン１２が特定の位置にあるとき、ピストン１２の下端面がピン２０の上面に対して離間する。また、図２（ｃ）に示すように、ピストン１２が特定の位置にあるとき、シール部材１６がリーク溝２６に対応した位置となる。この状態においては、シール部材１６とシリンダ１１ａとの間に隙間（すなわち、リーク溝２６）が生じる。よって、シール部材１６によって減圧室１５を完全に密閉できなくなる、いわゆるシール漏れが生じることで、同図の一点鎖線で示すように、シール部材１６及びリーク溝２６間を通じて水素ガスがピストン１２の上側の空間（低圧側空間）に漏れる。よって、減圧室１５内における過度の圧力上昇が抑制される。
【００４１】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）減圧室１５の圧力がしきい値を超えたとき、ピストン１２がストッパ部材２１を変形（本例では破断の概念も含む）させることで特定の位置に達する。ピストン１２が特定の位置になると、シール部材１６がリーク溝２６に達する。これにより、シール部材１６によって減圧室１５を完全に密閉できなくなって、いわゆるシール漏れが生じる。従って、減圧室１５内における過度の圧力上昇が抑制される。よって、減圧室１５がしきい値以上の圧力となったとき、その圧力を低下させるリリーフ機能を減圧弁３０に備えることができる。本構成においては、減圧弁３０に上記背景技術で説明したリリーフ弁を設けることが不要となるため、減圧弁３０の小型化を図ることができる。また、ボデー１１の加工も不要である。
【００４２】
（２）減圧室１５の圧力がしきい値を超えたとき、ピストン１２はストッパ部材２１を破断させる。このため、瞬時にピストン１２が特定の位置に達する。従って、減圧室１５の圧力上昇が迅速に抑制される。
【００４３】
また、特に、ストッパ部材２１が断面Ｚ字状に形成されることで、応力を一部に集中させることで破断しやすくできる。また、ストッパ部材２１の破断後におけるピストン１２の上方向へのオーバーストローク量を大きくできる。
【００４４】
（３）ピストン１２が特定の位置になると、シール部材１６がリーク溝２６に達してリーク溝２６が水素ガスの流路となる。このとき、シール部材１６には傷が付きづらい。よって、ストッパ部材２１を新しいものに交換すれば、シール部材１６を再利用することもできる。
【００４５】
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。
・上記実施形態においては、減圧室１５内の圧力がしきい値を超えたとき、リーク溝２６を通じたシール漏れにより減圧室１５内の過度の圧力上昇が抑制されていた。しかし、減圧室１５内の圧力がしきい値を超えたとき、シール漏れを生じさせることができれば、例えば、リーク溝２６に代えて、図３（ａ）に示すように、リーク突部４０を設けてもよい。本構成において、ストッパ部材２１が破断すると、ピストン１２が上方向に移動することで、シール部材１６がリーク突部４０上を摺動して、同図の二点鎖線で示された位置となる。これにより、リーク突部４０がシール部材１６の一部をシリンダ１１ａの内側面から離間させることで、又はシール部材１６の一部を傷付けることで、シール部材１６及びシリンダ１１ａに隙間が生じてシール漏れを生じさせることができる。換言すると、リーク突部４０は、その上をシール部材１６が通過することで、上記過度の圧力上昇を抑制できる程度のシール漏れが生じるように、その大きさ及び形状、並びに数を設定する。
【００４６】
また、リーク突部４０を通じて、シール部材１６及びシリンダ１１ａ間に隙間が生じれば、シール部材１６を傷つけない構成であってもよい。
また、リーク溝２６に代えて、ボデー１１のリーク溝２６（その下端）に相当する位置から上側の部分の内周径をその位置から下側の部分の内周径より大きくしてもよい。本構成においても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４７】
さらに、図３（ｂ）に示すように、流路形成手段としてシリンダ１１ａに貫通孔４４を形成してもよい。この貫通孔４４は、ピストン１２の軸方向に直交する方向（図中左右方向）に延出するとともに、シリンダ１１ａの内部及び外部を連通する。本構成によれば、ピストン１２がストッパ部材２１を変形させたとき、シール部材１６が貫通孔４４に達する。これにより、減圧室１５内の水素ガスが貫通孔４４を通じて外部に漏れる。従って、減圧室１５内における過度の圧力上昇が抑制される。
【００４８】
・上記実施形態においては、ストッパ部材２１は、ピストン１２を通じた押圧力が増加してもほとんど弾性変形せずに破断する脆性材料であったが、ピストン１２が特定の位置に達したときに破断せずに、弾性変形するゴムなどの弾性材料、若しくは塑性変形する金属などの塑性材料で形成してもよい。
【００４９】
例えば、塑性材料でストッパ部材２１を形成した場合、減圧室１５内の圧力がしきい値を超えたとき、ストッパ部材２１が塑性変形することで、シール部材１６がリーク溝２６に対応した位置となる。よって、上記実施形態と同様に、シール漏れを通じて、減圧室１５内の過度の圧力上昇が抑制される。また、弾性材料でストッパ部材２１を形成した場合には、ストッパ部材２１が弾性変形することで、シール部材１６がリーク溝２６に対応した位置となる。弾性材料の場合には、押圧力がなくなれば再びストッパ部材２１がもとの形状に戻るため、ストッパ部材２１の交換頻度を少なくできる。
【００５０】
・上記実施形態においては、ストッパ部材２１は断面略Ｚ字状に形成されていたが、断面形状はこれに限らず、例えば、ストッパ部材をＳ字状、断面多角形状又は断面円状に形成してもよい。また、ストッパ部材２１の断面形状において破断させる部位のみを薄く形成したり、その部位に切欠きを形成したりしてもよい。これにより、ストッパ部材２１を決まった位置にて破断させることができる。
【００５１】
また、図４に示すように、ストッパ部材４５を円環状に形成し、その厚さ方向に複数の貫通孔４５ａを形成してもよい。本例では貫通孔４５ａは菱形に形成されている。このように、ストッパ部材４５に複数の貫通孔４５ａを形成することで、ストッパ部材４５が弾性材料の場合にはその弾性変形を容易とすることができる。また、ストッパ部材４５が脆性材料の場合には、貫通孔４５ａの数又は大きさを通じてストッパ部材４５の破断強さを任意に設定することができる。貫通孔４５ａの形状は菱形に限らず、その他多角形形状又は円形等であってもよい。また、上記実施形態におけるストッパ部材２１に貫通孔４５ａを形成してもよい。
【００５２】
・上記実施形態におけるリーク溝２６の形状及び大きさは適宜変更可能である。例えば、上記実施形態においては、リーク溝２６はシリンダ１１ａの内周の全周に亘って形成されていたが、その一部のみに形成されていてもよい。
【００５３】
・上記実施形態においては、減圧弁３０は燃料電池車両の燃料供給システムに適用されていた。しかし、減圧弁３０をその他減圧が必要な構成に適用してもよい。
・上記実施形態においては、ストッパ部材２１はピストン１２による押圧力により破断していたが、ピストン１２による引張り力（負の押圧力）により破断してもよい。この場合、例えば、ストッパ部材２１及び対応部２２をピストン１２の下面側に設け、ストッパ部材２１の両端が対応部２２及びピストン１２の下面に固定される構成が考えられる。
【符号の説明】
【００５４】
１１…ボデー、１１ａ…シリンダ、１２…ピストン、１２ａ…ばね収納穴、１２ｂ…上端面、１３…コイルばね、１４…区画部、１５…減圧室、１６…シール部材、１８…ポペット、２０…ピン、２１，４５…ストッパ部材、２６…流路形成手段としてのリーク溝、３０…減圧弁、３５…ウェアリング、４０…リーク突部。
【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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