(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧のＬＰＧ燃料が導入される弁室（２４）が形成されるハウジング（５）に、前記弁室（２４）に臨む弁座（２０）に一端部を着座させることを可能とするとともに前記弁座（２０）よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力を他端部に作用せしめるようにした弁体（２１）を有する弁機構（１８）が内蔵されるＬＰＧ燃料用減圧弁において、前記弁機構（１８）で減圧されたＬＰＧ燃料を一旦貯留して気液分離を促すセパレータ室（１５）が前記ハウジング（５）内に形成され、前記弁体（２１）が、その他端部を前記セパレータ室（１５）に直接臨ませるように配置されることを特徴とするＬＰＧ燃料用減圧弁。
【請求項２】
前記ハウジング（５）の一部を構成するボディ（６）に、前記弁室（２４）および前記セパレータ室（１５）間にわたるガイド孔（２９）を形成するガイド筒部（６ｄ）が設けられ、前記弁体（２１）が前記ガイド孔（２９）に摺動可能に嵌合されることを特徴とする請求項１記載のＬＰＧ燃料用減圧弁。
【請求項３】
前記弁室（２４）および前記セパレータ室（１５）間を気密に仕切る環状のシール部材（３１）が、前記ガイド孔（２９）の内周に摺接するようにして前記弁体（２１）の外周に装着されることを特徴とする請求項２記載のＬＰＧ燃料用減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧のＬＰＧ燃料が導入される弁室が形成されるハウジングに、前記弁室に臨む弁座に一端部を着座させることを可能とするとともに前記弁座よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力を他端部に作用せしめるようにした弁体を有する弁機構が内蔵されるＬＰＧ燃料用減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなＬＰＧ燃料用減圧弁は、特許文献１で知られており、このものでは、ハウジングの一部を構成するボディに、一端部を弁座に着座可能とした弁体を摺動可能に嵌合せしめる有底のガイド孔が設けられ、ガイド孔の閉塞端および弁体の他端部間に形成される背圧室に、弁座よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力を導くようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７６６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＰＧ燃料にはタール成分が含まれており、弁座よりも上流側の高圧部ではタールの蓄積が微量であり、タールが弁機構の作動に影響を与える可能性は少ないのであるが、弁座よりも下流側の低圧部ではタールが蓄積する可能性があり、上記特許文献１で開示されるもののように背圧室が袋小路に形成されると、背圧室内にタールが溜まって弁体の摺動に影響を与える可能性があり、溜まったタールを背圧室から取り除くことも困難である。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、弁体に弁座よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力を背圧として弁体に作用せしめるようにしつつ、タールに起因した弁体の摺動性能の低下を抑えるようにしたＬＰＧ燃料用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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、高圧のＬＰＧ燃料が導入される弁室が形成されるハウジングに、前記弁室に臨む弁座に一端部を着座させることを可能とするとともに前記弁座よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力を他端部に作用せしめるようにした弁体を有する弁機構が内蔵されるＬＰＧ燃料用減圧弁において、前記弁機構で減圧されたＬＰＧ燃料を一旦貯留して気液分離を促すセパレータ室が前記ハウジング内に形成され、前記弁体が、その他端部を前記セパレータ室に直接臨ませるように配置されることを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記ハウジングの一部を構成するボディに、前記弁室および前記セパレータ室間にわたるガイド孔を形成するガイド筒部が設けられ、前記弁体が前記ガイド孔に摺動可能に嵌合されることを第２の特徴とする。
【０００８】
さらに本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記弁室および前記セパレータ室間を気密に仕切る環状のシール部材が、前記ガイド孔の内周に摺接するようにして前記弁体の外周に装着されることを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の特徴によれば、弁機構で減圧されたＬＰＧ燃料を一旦貯留して気液分離を促すようにしてハウジング内に形成されるセパレータ室に、弁体の他端部が直接臨むので、弁体の他端部が臨む部分が袋孔状となることはなく、弁体の摺動に影響を及ぼす部分からのタールの排出が容易であり、タールに起因した弁体の摺動性能の低下を抑えることができる。
【００１０】
また本発明の第２の特徴によれば、ハウジングの一部を構成するボディに設けられたガイド筒部に、弁室およびセパレータ室間にわたるガイド孔が形成され、そのガイド孔に弁体が摺動可能に嵌合されるので、ガイド孔内の前記セパレータ室側の部分にはタールが蓄積され難く、弁体の摺動性能の低下をより効果的に抑えることができる。しかも弁体の他端部に背圧を作用せしめるための背圧導入通路をガイド孔とは別に設ける必要がない。
【００１１】
さらに本発明の第３の特徴によれば、環状のシール部材が、ガイド孔の内周に摺接するようにして弁体の外周に装着されるので、前記弁体の前記ガイド孔への摺動部のうちシール部材よりもセパレータ室側の部分を小さく設定することができるので、タールの影響を受ける摺動部を小さくして、弁体の摺動性能の低下をさらに効果的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＬＰＧ燃料用減圧弁の横断面図である。
【図２】シール部材を弁体の外周およびガイド孔の内周にそれぞれ装着した状態を比較して説明するための横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図１および図２を参照しながら説明する。
【００１４】
先ず図１において、このＬＰＧ燃料用減圧弁は、車両に搭載されるエンジン（図示せず）にＬＰＧ燃料を減圧して供給するためのものであり、そのハウジング５は、ボディ６と、該ボディ６との間にダイヤフラム１３の周縁部を挟持するようにして前記ボディ６の一面に複数のボルト９，９…で締結されるダイヤフラムカバー７と、前記ボディ６の他面に複数のボルト１０，１０…で締結されるカバー部材８とで構成され、前記ダイヤフラム１３の周縁部には前記ボディ６および前記ダイヤフラムカバー７間に介装される環状のシール部１３ａが一体に設けられ、前記カバー部材８および前記ボディ６間には環状のシール部材１７が介装される。
【００１５】
前記ボディ６は、筒状のボディ主部６ａと、一端を前記ダイヤフラム１３側に向けて開口するようにして前記ボディ主部６ａの中央部に配置される段付き円筒状の弁機構収容筒部６ｂと、該弁機構収容筒部６ｂの他端から半径方向内方に張り出す内向き鍔部６ｃと、前記弁機構収容筒部６ｂよりも小径に形成されて該弁機構収容筒部６ｂと同軸に配置されるとともに前記内向き鍔部６ｃの内周に連設される円筒状のガイド筒部６ｄと、前記弁機構収容筒部６ｂの中間部および前記ボディ主部６ａの中間部間を連結する隔壁部６ｅとを一体に有し、アルミダイキャスト等で型成形される。このボディ６には、前記隔壁部６ｅを閉塞端として前記ボディ６の一端側に開放する第１の凹部１１と、前記隔壁部６ｅを閉塞端として前記ボディ６の他端側に開放する第２の凹部１２とが形成される。
【００１６】
第１の凹部１１の開放端は前記ダイヤフラム１３で閉じられており、該ダイヤフラム１３および前記ボディ６間には、第１の凹部１１で大部分が形成されるようにして加熱室１４が形成される。また第２の凹部１２の開放端は前記カバー部材８で閉じられており、該カバー部材８および前記ボディ６間には、ＬＰＧ燃料を一旦貯留して気液分離を促すセパレータ室１５が第２の凹部１２で大部分が形成されるようにして形成される。前記加熱室１４および前記セパレータ室１５は、前記ボディ６の隔壁部６ｅで隔てられるのであるが、前記隔壁部６ｅの上部には、前記加熱室１４および前記セパレータ室１５間を連通させる連通孔１６が設けられる。
【００１７】
前記ボディ６には、高圧のＬＰＧ燃料を減圧するための弁機構１８が第１および第２の凹部１１，１２の中央部に配置されるようにして内蔵されるものであり、この弁機構１８は、高圧ガス通路２３に通じる弁室２４に臨むとともに弁孔１９を中央部に開口させた弁座２０と、該弁座２０に着座可能な弁体２１と、前記弁座２０よりも下流側のＬＰＧ燃料の圧力に応じて作動する前記ダイヤフラム１３に連結されて前記弁体２１に連なる弁軸２２とを有する。
【００１８】
前記ボディ６の前記弁機構収容筒部６ｂは、第１および第２の凹部１１，１２の中心軸線ＣＬと同軸に配置されるものであり、前記内向き鍔部６ｃ側に向かうにつれて段階的に小径となる段付き形状の取付け孔２５が前記弁機構収容筒部６ｂに設けられる。この取付け孔２５の軸方向中間部には、前記ダイヤフラム１３側に臨む環状の段部２５ａが形成されており、この段部２５ａに当接するように前記取付け孔２５にその一端側から弁座部材２６が嵌合され、前記取付け孔２５の一端部に螺合される押え部材２７および前記段部２５ａ間に前記弁座部材２６が挟持される。すなわち弁座部材２６は、前記弁機構収容筒部６ｂに嵌合、固定される。
【００１９】
前記弁座部材２６は、半径方向内方に張り出す鍔部２６ａを一端に有して円筒状に形成されており、前記鍔部２６ａの中央に、弁孔１９を中央部に開口させた環状の弁座２０が形成される。この弁座部材２６の外周には前記取付け孔２５軸方向中間部内面に弾発的に接触する環状のシール部材２８が装着される。而して前記取付け孔２５の中間部に気密に挿入、固定される前記弁座部材２６と、前記内向き鍔部６ｃとの間で、前記ガイド筒部６ｄの周囲に弁室２４が形成される。
【００２０】
また前記ガイド筒部６ｄには、前記取付け孔２５よりも小径であるガイド孔２９が前記弁室２４および前記セパレータ室１５間にわたって設けられており、半径方向外方に張り出す鍔部２１ａを一端に有する弁体２１が前記ガイド孔２９に摺動可能に嵌合され、前記鍔部２１ａの前記弁座２０に対向する面には、前記弁座２０に着座して前記弁孔１９を閉じ得る環状のシール部材３０が装着される。
【００２１】
また前記弁室２４および前記セパレータ室１５間を気密に仕切る環状のシール部材３１が、前記ガイド孔２９の内周に摺接するようにして、前記弁体２１の他端寄り外周に装着される。
【００２２】
ところで前記弁体２１は、ダイヤフラム１３によって軸方向に駆動されるのであるが、ダイヤフラム１３の作動に対する弁体２１の追従性を高めるために、前記弁体２１および前記カバー部材８間には、前記弁体２１の前記鍔部２１ａを前記弁座２０に近接させる側に前記弁体２１を付勢するコイル状のばね３２が縮設され、このばね３２のセット荷重は、弁体２１をダイヤフラム１３に追従させるだけのごく小さな値に設定される。また前記鍔部２１ａが前記ガイド筒部６ｄの一端に当接することで弁体２１の弁座２０から離反する側への移動端が規制される。
【００２３】
前記押え部材２７は、摺動孔３３と、前記弁座部材２６側に向かうにつれて大径となるように形成されて前記摺動孔３３に小径端が同軸に連なるテーパ孔３４と、該テーパ孔３４の大径端に同軸に連なる大径孔３５とを有して円筒状に形成されており、この押え部材２７の内側で該押え部材２７および前記弁座部材２６間には、前記弁孔１９に連なる減圧室３６が形成される。また前記押え部材２７には、一端を前記テーパ孔３４の内面に開口させた複数の通路３７，３７…が、前記減圧室３６および前記加熱室１４間を結ぶようにして設けられる。
【００２４】
前記押え部材２７の前記摺動孔３３には、前記ダイヤフラム１３の中央部に結合されるダイヤフラムロッド３８が摺動可能に嵌合され、ダイヤフラムロッド３８の外周には前記摺動孔３３の内周に摺接する環状のシール部材３９が装着される。前記弁体２１には、該弁体２１を同軸に貫通する弁軸２２が結合されており、この弁軸２２は前記弁孔１９を緩く貫通して前記ダイヤフラムロッド３８に連結される。
【００２５】
前記ダイヤフラムロッド３８は、第１リテーナ４１を前記ダイヤフラム１３の一面中央部との間に挟むものであり、このダイヤフラムロッド３８に同軸に設けられる軸部３８ａが、第１リテーナ４１、前記ダイヤフラム１３ならびに該ダイヤフラム１３の他面中央部に当接する第２リテーナ４２を貫通する。しかも前記軸部３８ａの第２リテーナ４２からの突出部外周には雄ねじ４３が刻設されており、第２リテーナ４２との間にワッシャ４４を介在させるようにしてナット４５が前記雄ねじ４３に螺合される。而して前記ナット４５を締めつけることでダイヤフラムロッド３８が、前記ダイヤフラム１３の中央部との間に第１および第２リテーナ４１，４２を挟むようにして、ダイヤフラム１３の中央部に結合されることになる。
【００２６】
ところで前記ボディ６およびダイヤフラム１３の一面間には、前記減圧室３６に通路３７，３７…を介して連通する加熱室１４が形成され、ダイヤフラム１３の他面およびダイヤフラムカバー７間にはばね室４６が形成されるものであり、前記ダイヤフラム１３は、前記ばね室４６に収容される大小２つのコイル状のダイヤフラムばね４７，４８で前記加熱室１４の容積を減少させる側に付勢される。
【００２７】
前記ばね室４６内には、円板状のばね受け部材４９が収容されており、このばね受け部４９は、前記ダイヤフラムカバー７に装着される支持軸５０で支持される。前記支持軸５０は、前記ダイヤフラムカバー７の中央部に気密に嵌合する嵌合軸部５０ａと、該嵌合軸部５０ａよりも大径に形成されるとともに前記ばね室４６内に配置されるようにして前記嵌合軸部５０ａに同軸に連なるねじ軸部５０ｂとを一体に有しており、前記ばね受け部材４９は、前記支持軸５０の軸方向に沿う位置を調節することを可能として前記ねじ軸部５０ｂに螺合され、前記ダイヤフラムばね４７，４８は、ばね受け部材４９および第２リテーナ４２間に縮設される。而して前記支持軸５０の軸方向に沿う前記ばね受け部材４９の進退位置を調節することで前記ダイヤフラムばね４７，４８のばね荷重を調節することができる。
【００２８】
また前記ダイヤフラムカバー７には、ばね室４６内に通じる負圧導入管（図示せず）が設けられており、この負圧導入管には、エンジンの吸気負圧を導く管路（図示せず）が接続される。
【００２９】
前記弁室２４に通じる高圧ガス通路２３は、前記弁機構収容筒部６ｂの半径方向に延びるものであり、前記隔壁部６ｅの前記セパレータ室１５側の面との間に前記高圧ガス通路２３を形成するための通路形成部６ｆが前記隔壁部６ｅから前記セパレータ室１５側に隆起するようにして前記隔壁部６ｅに一体に設けられる。また前記高圧ガス通路２３の外端は、該高圧ガス通路２３と平行な軸線を有する入口通路５２に連通されるものであり、この入口通路５２は、前記ボディ主部６ａならびに該ボディ主部６ａから外側方に突出するようにして前記ボディ６に一体に設けられる入口側接続筒部６ｇに形成される。しかも前記入口通路５２は、前記高圧ガス通路２３の外端との間に外方に臨む段部５３を形成するようにして前記高圧ガス通路２３よりも大径に形成されており、この入口通路５２の中心からオフセットした位置に前記高圧ガス通路２３の外端が連設される。
【００３０】
前記入口側接続筒部６ｇの突出端には、該入口側接続筒部６ｇとの間に環状のシール部材５６を介在させた平板状の取付け板５４が複数のボルト５５，５５…で締結されており、この取付け板５４の中央部に該取付け板５４を気密に貫通するようにして入口側接続管５７が取付けられる。
【００３１】
前記入口側接続管５７は、大径筒部５７ａと、大径筒部５７ａとの間に環状の段部５７ｃを形成するようにして大径筒部５７ａに同軸に連なる小径筒部５７ｂとを一体に有するように形成されており、前記取付け板５４の中央部に設けられた貫通孔５８に、前記段部５７ｃを前記取付け板５４の内面に当接させるようにして前記小径筒部５７ｂが挿通され、前記貫通孔５８の内周に弾発的に接触する環状のシール部材５９が前記小径筒部５７ｂの外周に装着される。
【００３２】
前記小径軸部５７ｂの前記取付け板５４からの突出部の外周には雄ねじ６０が刻設されており、その雄ねじ６０に螺合するナット６１を前記取付け板５８の外面に当接、係合するまで締めつけることによって、前記入口側接続管５７が前記取付け板５４の中央部に固定される。
【００３３】
また前記セパレータ室１５の上部に通じる出口通路６２が、前記ボディ主部６ａならびに該ボディ主部６ａから外側方に突出するようにして前記ボディ主部６ａに一体に設けられる出口側接続筒部６ｈに形成されており、この出口通路６２に通じる出口側接続管（図示せず）が前記出口側接続筒部６ｈに接続される。
【００３４】
また前記ボディ６のボディ主部６ａには、前記加熱室１４内に通じるリリーフ通路６６が設けられており、そのリリーフ通路６６の外端に接続されるリリーフ弁６７が前記ボディ主部６ａに取付けられる。
【００３５】
前記弁機構１８で減圧されて前記加熱室１４に導かれたＬＰＧ燃料は、前記ボディ６に形成される加熱流体通路７０を流通する加熱流体たとえばエンジン冷却液によって加熱されるものであり、前記加熱流体通路７０は前記ボディ６のその型成形時に同時に成形される。
【００３６】
また前記加熱流体通路７０は、前記弁体２１の作動方向すなわち第１および第２の凹部１１，１２の中心軸線ＣＬに沿う方向で前記弁機構１８の前記弁座２０と同一位置を通るように配置されるものであり、弁機構１８の弁座部材２６を嵌合、固定するようにしてボディ６に一体に設けられる弁機構収容筒部６ｂで加熱流体通路７０の周壁の一部が構成される。
【００３７】
ところで前記弁機構１８で減圧されたＬＰＧ燃料は減圧室３６から加熱室１４に導かれ、この加熱室１４では加熱流体通路７０を流通する加熱流体からの放熱で加熱され、ＬＰＧ燃料の気化が促進されることになり、加熱室１４およびセパレータ室１５の上部間を連通する連通孔１６からセパレータ室１５に導かれた気相のＬＰＧ燃料に同伴する液相燃料は、セパレータ室１５で分離され、気相のＬＰＧ燃料だけがセパレータ室１５の上部から出口通路６２を経て外部に導出されることになる。
【００３８】
次にこの実施の形態の作用について説明すると、加熱流体通路７０は、弁機構１８の一部を構成する弁座部材２６に形成される弁座２０と弁体２１の作動方向に沿う方向で同一位置に配置されており、前記弁座部材２６を嵌合、固定するようにして前記ボディ６に一体に設けられる弁機構収容筒部６ｂで、加熱流体通路７０の周壁の一部が構成されるので、ＬＰＧ燃料の減圧時に最も温度が低下する弁座２０の周辺を効果的に温めることができる。
【００３９】
またハウジング５内には、弁機構１８で減圧されたＬＰＧ燃料を一旦貯留して気液分離を促すセパレータ室１５が形成されており、一端部を弁座２０に着座させ得る弁体２１が、その他端部をセパレータ室１５に直接臨ませるように配置されるので、弁体２１の他端部が臨む部分が袋孔状となることはなく、弁体２１の摺動に影響を及ぼす部分からのタールの排出が容易であり、タールに起因した弁体２１の摺動性能の低下を抑えることができる。
【００４０】
またハウジング５の一部を構成するボディ６に設けられたガイド筒部６ｄに、弁室２４およびセパレータ室１５間にわたるガイド孔２９が形成され、そのガイド孔２９に弁体２１が摺動可能に嵌合されるので、ガイド孔２９内の前記セパレータ室１５側の部分にはタールが蓄積され難く、弁体２１の摺動性能の低下をより効果的に抑えることができる。しかも弁体２１の他端部に背圧を作用せしめるための背圧導入通路をガイド孔２９とは別に設ける必要がない。
【００４１】
さらに環状のシール部材３１が、ガイド孔２９の内周に摺接するようにして弁体２１の外周に装着されるので、前記弁体２１の前記ガイド孔２９への摺動部のうちシール部材３１よりもセパレータ室１５側の部分を小さく設定することができるので、タールの影響を受ける摺動部を小さくして、弁体２１の摺動性能の低下をさらに効果的に抑えることができる。
【００４２】
すなわち図２（ａ）で示すように、ガイド孔２９の内周に摺接する環状のシール部材３１が弁体２１の外周に装着された状態では、弁体２１の全閉および全開間の作動によっても弁体２１のガイド孔２９への摺動部のうちシール部材３１よりもセパレータ室１５側の部分の長さＬ１を小さい一定の値とすることができるのに対して、図２（ｂ）で示すように、弁体２１の外周に摺接する環状のシール部材３１をガイド孔２９の内周に装着した場合には、弁体２１の全閉時には弁体２１のガイド孔２９への摺動部のうちシール部材３１よりもセパレータ室１５側の部分の長さＬ２が小さくなるものの弁体２１の全開時には弁体２１のガイド孔２９への摺動部のうちシール部材３１よりもセパレータ室１５側の部分の長さＬ３が大きくなってしまうものであり、ガイド孔２９の内周に摺接するようにして弁体２１の外周に環状のシール部材３１が装着されることによって、タールの影響を受ける摺動部を小さくして、弁体２１の摺動性能の低下を効果的に抑えることができるようになる。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
５・・・ハウジング
６・・・ボディ
６ｄ・・・ガイド筒部
１５・・・セパレータ室
１８・・・弁機構
２０・・・弁座
２１・・・弁体
２４・・・弁室
２９・・・ガイド孔
３１・・・シール部材
【図１】
0005788764.tif 000002
【図２】
0005788764.tif 000003