(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、
前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、
前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、
前記軸部の外周に対向する前記高圧ポートの内周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、
前記軸部に、前記軸部の外周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記軸部の軸方向端部にも開口して前記高圧ポートに連通する弁体連通路が形成されており、
前記軸部の外周側から見た前記弁体連通路の前記開口部の平面視形状において、前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向の後側に位置する前記開口部の端縁が、前記シール部材の周方向に沿うように直線状に延びている安全弁。
【請求項２】
前記弁体連通路が、前記軸部の外周において前記軸部の軸方向に延びる溝状に形成され、
溝状に形成された前記弁体連通路の延在方向の一端部が、前記高圧ポート側に位置する前記軸部の軸方向の端面に開口する請求項１に記載の安全弁。
【請求項３】
外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、
前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、
前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、
前記軸部の外周に対向する前記高圧ポートの内周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、
前記軸部に、前記軸部の外周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記軸部の軸方向端部にも開口して前記高圧ポートに連通する弁体連通路が形成されており、
前記弁体連通路が、前記軸部の外周において前記軸部の軸方向に延びる溝状に形成され、
溝状に形成された前記弁体連通路の延在方向の一端部が、前記高圧ポート側に位置する前記軸部の軸方向の端面に開口する安全弁。
【請求項４】
前記軸部の外周側から見た前記弁体連通路の前記開口部の平面視形状が、矩形状であることを特徴とする請求項２又は３に記載の安全弁。
【請求項５】
外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、
前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、
前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、
前記高圧ポートの内周に対向する前記軸部の外周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、
前記高圧ポートの内周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記低圧室にも開口して前記低圧室に連通するハウジング連通路が形成されている安全弁。
【請求項６】
前記高圧ポートの内周側から見た前記ハウジング連通路の前記開口部の平面視形状において、前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向の前側に位置する前記開口部の端縁が、前記シール部材の周方向に沿うように直線状に延びている請求項５に記載の安全弁。
【請求項７】
前記シール部材が、弾性変形可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の安全弁。
【請求項８】
外部からの流体を圧縮して高圧流体を生成する圧縮機であって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の安全弁を組み込んだ圧縮機。
【請求項９】
外部から供給された高圧流体を貯留するタンクであって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の安全弁を組み込んだタンク。
【請求項１０】
外部から供給された高圧流体の圧力を調整した上で、前記高圧流体によって車両本体の制動を行うブレーキ装置に前記高圧流体を供給するブレーキ制御装置であって、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の安全弁を組み込んだブレーキ制御装置。
【請求項１１】
外部から供給された流体を圧縮して高圧流体を生成する圧縮機と、
前記圧縮機から供給された前記高圧流体を貯留するタンクと、
前記高圧流体によって車両本体の制動を行うブレーキ装置と、
前記タンクから供給された高圧流体の圧力を調整した上で、前記ブレーキ装置に前記高圧流体を供給するブレーキ制御装置と、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の安全弁と、を備え、
前記安全弁が、前記圧縮機、前記タンク及び前記ブレーキ制御装置の少なくとも一つに組み込まれているブレーキシステム。
【請求項１２】
軌道、または、走行路上を走行可能な車体及び走行台車を有する車両本体と、
前記走行台車の制動を行う請求項１１に記載のブレーキシステムと、を備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全弁、並びに、これを備える圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種容器や配管等の内部空間の圧力が過剰に高くなった際に、内部空間の流体（空気、液体など）を外部に放出する安全弁が知られている。
従来の安全弁は、容器や配管等の高圧となる内部空間に連通される高圧ポートの開口部に設けられた弁座に対し、調圧ばねによって弁体を押し付けることで、弁体により高圧ポートの開口部を塞ぐ構造を有している。この種の安全弁では、高圧ポート側に向く弁体の面（受圧面）に作用する上記内部空間の圧力によって調圧ばねによる弁体の押し付け力よりも大きくなった際に、弁体が弁座から離間し、内部空間の高圧な流体が外部（大気）に放出される。従来の安全弁では、弁座と弁体との接合が金属同士の摺り合せによって行われるものが多い。
【０００３】
また、特許文献１には、弁座として弾性Ｏリング弁座を採用した安全弁が開示されている。この構成では、弁体の受圧面が弾性Ｏリング弁座に押し付けられ、弾性Ｏリング弁座が弾性的に圧縮することで、弁体と弁座との隙間が埋められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、金属同士の摺り合せには作業者の高度な技術を要するため、安全弁の製造及びメンテナンスが困難である。
一方、弁座として弾性Ｏリング弁座を採用した場合、安全弁の製造及びメンテナンスは容易となる。しかしながら、弾性Ｏリング弁座は弾性的に圧縮するように弁体の受圧面に押し付けられるため、弾性Ｏリング弁座の圧縮量に応じて弁体の受圧面に対する弾性Ｏリング弁座の接触面積が変化する。すなわち、高圧ポート側に向く弁体の受圧面の面積（受圧面積）が変化してしまう。このため、高圧ポート内の流体が外部に吹き出し始める高圧ポート内の圧力値（安全弁の調圧値）が変動しやすい、という問題がある。例えば、弾性Ｏリング弁座の圧縮量が大きくなると、弁体の受圧面に対する弾性Ｏリング弁座の接触面積が増加する。このため、高圧ポート内の圧力を受ける弁体の受圧面積が小さくなってしまい、これに伴って、安全弁の調圧値が大きくなってしまう。
【０００６】
そこでなされた本発明の目的は、製造及びメンテナンスが容易であり、かつ、調圧値の変動を抑制できる安全弁、並びに、これを備える圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム及び車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る一態様としての安全弁は、外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、前記軸部の外周に対向する前記高圧ポートの内周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、前記軸部に、前記軸部の外周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記軸部の軸方向端部にも開口して前記高圧ポートに連通する弁体連通路が形成されており、前記軸部の外周側から見た前記弁体連通路の前記開口部の平面視形状において、前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向の後側に位置する前記開口部の端縁が、前記シール部材の周方向に沿うように直線状に延びている。
【０００８】
上記構成の安全弁において、高圧ポート側に向く軸部の面（例えば軸部の軸方向の端面）に作用する高圧ポート内の圧力が付勢部材の付勢力よりも小さい状態では、弁体連通路の開口部のうち高圧ポートに対する軸部の挿入方向後側の端縁が、高圧ポートに設けられたシール部材よりも軸部の挿入方向前側に位置する。この状態では、高圧ポート及び弁体連通路がシール部材によって低圧室に対して区画され、高圧ポートは低圧室に連通しない。この状態では、高圧ポート内の圧力が低圧室側の圧力よりも大きくても、高圧ポート内の流体が低圧室に吹き出ることはない。
【０００９】
一方、高圧ポート側に向く軸部の面に作用する高圧ポート内の圧力が付勢部材の付勢力よりも大きくなった場合には、弁体が付勢部材の付勢力に抗って軸部の挿入方向後側に移動する。この弁体の移動に伴って、弁体連通路の開口部の端縁がシール部材よりも軸部の挿入方向後側に移動すると、高圧ポートが弁体連通路の開口部を介して低圧室に連通する。弁体連通路を低圧室側に連通させる開口部の開口領域は、開口部のうちシール部材よりも軸部の挿入方向後側に位置する領域である。このように高圧ポートが低圧室に連通することで、高圧ポート内の高圧な流体（高圧流体）が低圧室側に吹き出す。
【００１０】
そして、上記構成の安全弁によれば、高圧ポートの内周に設けられたシール部材によって、高圧ポートを低圧室に対して容易に区画することができる。すなわち、従来のような金属の摺り合せが不要となるため、安全弁の製造及びメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１１】
また、上記構成の安全弁によれば、高圧ポートと低圧室とを区画するシール部材は、軸部の外周に接触し、高圧ポート内の高圧流体の圧力が作用する軸部の面（受圧面）には接触しない。このため、高圧流体の圧力が作用する軸部の面の面積は、シール部材に影響されずに変化しない。これにより、高圧ポート内の高圧流体が低圧室側に吹き出し始める高圧ポート内の圧力値、すなわち、安全弁の調圧値が変動することを抑制できる。
【００１３】
上記構成の安全弁では、軸部の挿入方向後側に位置する弁体連通路の開口部の端縁がシール部材の周方向に沿うように直線状に延びている。このため、開口部の端縁がシール部材よりも低圧室側に移動した瞬間に、低圧室側に開口する開口部の開口面積を大きく確保できる。これにより、弁体連通路の開口部が低圧室側に開口した瞬間に、高圧ポート内の多量の高圧流体を速やかに低圧室に吹き出させることができる。
【００１４】
また、低圧室側への高圧流体の速やかな吹き出しにより、低圧室に配された弁体の大径部が受ける圧力も急激に高くなるため、弁体を急速に軸部の挿入方向後側に移動させることができる。すなわち、弁体の速やかなポップアップ動作を実現することができる。
これにより、低圧室側に開口する弁体連通路の開口部の開口面積がさらに拡大し、さらに多量の高圧流体を速やかに低圧室側に吹き出すことができる。すなわち、高圧ポートに連なる容器内や配管内における流体の圧力を速やかに低下させることが可能となる。
【００１５】
さらに、前記安全弁では、前記弁体連通路が、前記軸部の外周において前記軸部の軸方向に延びる溝状に形成され、溝状に形成された前記弁体連通路の延在方向の一端部が、前記高圧ポート側に位置する前記軸部の軸方向の端面に開口してもよい。
また、本発明に係る一態様としての安全弁は、外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、 前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、前記軸部の外周に対向する前記高圧ポートの内周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、前記軸部に、前記軸部の外周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記軸部の軸方向端部にも開口して前記高圧ポートに連通する弁体連通路が形成されており、前記弁体連通路が、前記軸部の外周において前記軸部の軸方向に延びる溝状に形成され、溝状に形成された前記弁体連通路の延在方向の一端部が、前記高圧ポート側に位置する前記軸部の軸方向の端面に開口してもよい。
【００１６】
また、前記安全弁では、前記軸部の外周側から見た前記弁体連通路の前記開口部の平面視形状が、矩形状であってもよい。
【００１７】
上記構成の安全弁によれば、軸部に弁体連通路を容易に形成することできる。
【００１８】
また、本発明に係る一態様としての安全弁は、外部に連通する低圧室、及び、前記低圧室に開口する高圧ポート、を有するハウジングと、前記低圧室側から前記高圧ポートに挿入される軸部、及び、前記軸部に一体に設けられ、前記高圧ポートよりも大きな径寸法に形成されて前記低圧室に配される大径部を有し、前記ハウジングに対して前記軸部の軸方向に移動可能とされた弁体と、前記弁体を前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向に付勢する付勢部材と、前記高圧ポートの内周に対向する前記軸部の外周に設けられ、前記軸部の外周と前記高圧ポートの内周との間の隙間を埋める環状のシール部材と、を備え、前記高圧ポートの内周の周方向の一部に開口する開口部を有すると共に前記低圧室にも開口して前記低圧室に連通するハウジング連通路が形成されている。
【００１９】
上記構成の安全弁において、高圧ポート側に向く軸部の面（例えば軸部の軸方向の端面）に作用する高圧ポート内の圧力が付勢部材の付勢力よりも小さい状態では、弁体の軸部に設けられたシール部材が、ハウジング連通路の開口部のうち高圧ポートに対する軸部の挿入方向前側の端縁よりも挿入方向前側に位置する。この状態では、低圧室及びハウジング連通路と、高圧ポートとがシール部材によって区画され、高圧ポートは低圧室に連通しない。この状態では、高圧ポート内の圧力が低圧室側の圧力よりも大きくても、高圧ポート内の流体が低圧室に吹き出ることはない。
【００２０】
一方、高圧ポート側に向く軸部の面に作用する高圧ポート内の圧力が付勢部材の付勢力よりも大きくなった場合には、弁体が付勢部材の付勢力に抗って軸部の挿入方向後側に移動する。この弁体の移動に伴って、シール部材がハウジング連通路の開口部の端縁よりも軸部の挿入方向後側に移動すると、高圧ポートがハウジング連通路の開口部を介して低圧室に連通する。ハウジング連通路を高圧ポート側に連通させる開口部の開口領域は、開口部のうちシール部材よりも軸部の挿入方向前側に位置する領域である。このように低圧室が高圧ポートに連通することで、高圧ポート内の高圧な流体（高圧流体）が低圧室側に吹き出す。
【００２１】
そして、上記構成の安全弁によれば、弁体の軸部の外周に設けられたシール部材によって、高圧ポートを低圧室に対して容易に区画することができる。すなわち、従来のような金属の摺り合せが不要となるため、安全弁の製造及びメンテナンスを容易に行うことができる。
【００２２】
また、上記構成の安全弁によれば、高圧ポートと低圧室とを区画するシール部材は、高圧ポートの内周に接触し、高圧ポート内の高圧流体の圧力が作用する軸部の面（受圧面）には接触しない。このため、高圧流体の圧力が作用する軸部の面の面積は、シール部材に影響されずに変化しない。これにより、高圧ポート内の高圧流体が低圧室側に吹き出し始める高圧ポート内の圧力値、すなわち、安全弁の調圧値が変動することを抑制できる。
【００２３】
そして、前記安全弁では、前記高圧ポートの内周側から見た前記ハウジング連通路の前記開口部の平面視形状において、前記高圧ポートに対する前記軸部の挿入方向の前側に位置する前記開口部の端縁が、前記シール部材の周方向に沿うように直線状に延びていてもよい。
【００２４】
上記構成の安全弁では、軸部の挿入方向前側に位置するハウジング連通路の開口部の端縁がシール部材の周方向に沿うように直線状に延びている。このため、シール部材が開口部の端縁よりも低圧室側に移動した瞬間に、高圧ポート側に開口する開口部の開口面積を大きく確保できる。これにより、ハウジング連通路の開口部が高圧ポート側に開口した瞬間に、高圧ポート内の多量の高圧流体を速やかに低圧室側に吹き出させることができる。
【００２５】
また、低圧室側への高圧流体の速やかな吹き出しにより、低圧室に配された弁体の大径部が受ける高圧流体の圧力も急激に高くなるため、弁体を急速に軸部の挿入方向後側に移動させることができる。すなわち、弁体の速やかなポップアップ動作を実現することができる。
これにより、高圧ポート側に開口する開口部の開口面積がさらに拡大し、さらに多量の高圧流体を速やかに低圧室側に吹き出すことができる。すなわち、高圧ポートに連なる容器内や配管内における流体の圧力を速やかに低下させることが可能となる。
【００２６】
さらに、前記安全弁では、前記シール部材が、弾性変形可能であってもよい。
この場合には、シール部材が弾性変形することで、軸部の外周と高圧ポートの内周との間の隙間を好適に埋めることができる。
【００２７】
本発明に係る一態様としての圧縮機は、外部からの流体を圧縮して高圧流体を生成する圧縮機であって、前記安全弁を組み込む。
【００２８】
本発明に係る一態様としてのタンクは、外部から供給された高圧流体を貯留するタンクであって、前記安全弁を組み込む。
【００２９】
本発明に係る一態様としてのブレーキ制御装置は、外部から供給された高圧流体の圧力を調整した上で、前記高圧流体によって車両本体の制動を行うブレーキ装置に前記高圧流体を供給するブレーキ制御装置であって、前記安全弁を組み込む。
【００３０】
本発明に係る一態様としてのブレーキシステムは、外部から供給された流体を圧縮して高圧流体を生成する圧縮機と、前記圧縮機から供給された前記高圧流体を貯留するタンクと、前記高圧流体によって車両本体の制動を行うブレーキ装置と、前記タンクから供給された高圧流体の圧力を調整した上で、前記ブレーキ装置に前記高圧流体を供給するブレーキ制御装置と、前記安全弁と、を備え、前記安全弁が、前記圧縮機、前記タンク及び前記ブレーキ制御装置の少なくとも一つに組み込まれている。
【００３１】
本発明に係る一態様としての車両は、軌道、または、走行路上を走行可能な車体及び走行台車を有する車両本体と、前記走行台車の制動を行う前記ブレーキシステムと、を備える。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、安全弁の製造及びメンテナンスを容易に行うことが可能となる。また、安全弁の調圧値の変動を抑制することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る車両を示す概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る車両が備えるブレーキシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る安全弁を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す安全弁の要部を示す断面図である。
【図５】図４に示す弁体を図４のａ方向から見た下面図である。
【図６】図４に示す安全弁の弁体の動作を示す断面図である。
【図７】図３に示す安全弁の弁体の変形例を示す断面図である。
【図８】図５に示す安全弁の弁体の変形例を示す下面図である。
【図９】本発明の第二実施形態に係る安全弁の要部を示す断面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態に係る安全弁の要部を示す断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI矢視断面図である。
【図１２】図１０に示す安全弁の弁体の動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して、本発明による安全弁、圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム、車両を実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【００３５】
〔第一実施形態〕
はじめに、図１〜６を参照して第一実施形態に係る安全弁、圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム、車両について説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両１は、例えば鉄道車両等である。
車両１は、軌道上を走行可能な車両本体２と、車両本体２に設けられたブレーキシステム３と、を備える。
【００３６】
本実施形態では、複数両の車両本体２が互いに連結されている。以下の説明において、車両本体２は一両分の車両本体２を示すものとする。
車両本体２は、軌道に設けられたレール（不図示）上を転動する車輪１１ａを有する走行台車１１と、走行台車１１に支持された車体１２と、を備える。
【００３７】
ブレーキシステム３は、図２に示すように、圧縮機１３と、タンク１４と、ブレーキ装置１５と、ブレーキ制御装置１６と、を備える。
圧縮機１３は、外部からの空気（流体）を圧縮して高圧空気（高圧流体）を生成する。
タンク１４は、圧縮機１３（外部）から供給された高圧空気を貯留する。
ブレーキ装置１５は、上記した高圧空気を利用して走行台車１１に制動力を付与する。ブレーキ装置１５は、例えば増圧シリンダを有するディスクブレーキや、路面ブレーキ等であって、図１に示す走行台車１１毎に、あるいは、車両本体２毎に、あるいは車輪１１ａ毎に設けられている。
【００３８】
ブレーキ制御装置１６は、タンク１４（外部）から供給された高圧空気の圧力を調整した上で、車両本体２の制動を行うブレーキ装置１５に高圧空気を供給する。
本実施形態のブレーキ制御装置１６は、指令発生部１６１、圧力発生部１６２、応荷重弁１６３、切換弁１６４及び中継弁１６５、を備える。
指令発生部１６１は、ブレーキ指令（電気信号）を発生する。
圧力発生部１６２は、タンク１４からの高圧空気を用いて指令発生部１６１からのブレーキ指令に応じた圧力を出力する。
応荷重弁１６３は、タンク１４からの高圧空気を用いて車両１の重量に応じた圧力を出力する。
切換弁１６４は、圧力発生部１６２あるいは応荷重弁１６３から出力された圧力の一方を選択して出力する。
中継弁１６５は、タンク１４からの高圧空気を用いて切換弁１６４から出力された圧力の空気容量を増幅してブレーキ装置１５に導入する。
【００３９】
上記したブレーキシステム３には、安全弁２０が組み込まれている。安全弁２０は、圧縮機１３、タンク１４及びブレーキ制御装置１６のうち少なくとも一つに組み込まれればよい。図２においては、安全弁２０が圧縮機１３、タンク１４及びブレーキ制御装置１６全てに組み込まれているが、以下の説明では、安全弁２０が圧縮機１３、タンク１４及びブレーキ制御装置１６全てに組み込まれることに限らない。
以下、本実施形態の安全弁２０について、詳細に説明する。
【００４０】
安全弁２０は、図３に示すように、ハウジング２１と、弁体２２と、付勢部材２３と、シール部材２４と、を備える。
ハウジング２１は、外部に連通する低圧室３１と、低圧室３１に開口する高圧ポート３２（一次側ポート）と、を有する。本実施形態の低圧室３１には、高圧ポート３２に連通して後述する弁体２２の一部及び付勢部材２３を配する収容空間３３と、収容空間３３をハウジング２１の外部（大気）に連通させる低圧ポート３４（二次側ポート）と、が含まれる。また、本実施形態の低圧室３１には、収容空間３３をハウジング２１の外部（大気）に連通させる背圧ポート３５も含まれる。低圧ポート３４及び背圧ポート３５は、高圧ポート３２から離れて位置している。
【００４１】
本実施形態のハウジング２１は、その軸方向の第一端が開口すると共に第二端が閉じられた筒状に形成されている。高圧ポート３２及び収容空間３３は、ハウジング２１の軸方向に並べて配列されている。高圧ポート３２は、ハウジング２１の第一端を構成している。本実施形態の収容空間３３及び高圧ポート３２は、ハウジング２１の軸方向から見てハウジング２１の軸線Ｃ１を中心とした円形に形成されている。収容空間３３の内径寸法は、高圧ポート３２の内径寸法よりも大きい。
【００４２】
低圧ポート３４及び背圧ポート３５は、それぞれ収容空間３３の内周からハウジング２１の外周までハウジング２１の径方向に延びて形成されている。低圧ポート３４及び背圧ポート３５は、それぞれハウジング２１の周方向に間隔をあけて複数配列されている。
低圧ポート３４は、高圧ポート３２からハウジング２１の軸方向（ハウジング２１の第二端側）に離れた位置に形成されている。また、背圧ポート３５は、低圧ポート３４よりもさらにハウジング２１の軸方向に離れた位置に形成されている。
また、図示しないが、ハウジング２１には、例えば上記した背圧ポート３５の外部に対する開口の面積を調整する開口調整部が設けられていてもよい。
【００４３】
さらに、本実施形態のハウジング２１において、前述した収容空間３３は、高圧ポート３２側からハウジング２１の軸方向に順次配列された第一空間領域３３１、第二空間領域３３２、第三空間領域３３３及び第四空間領域３３４を含む。これら第一〜第四空間領域３３１〜３３４は、それぞれハウジング２１の軸方向から見てハウジング２１の軸線Ｃ１を中心とした円形に形成されている。
【００４４】
第一空間領域３３１は高圧ポート３２が開口する領域である。第一空間領域３３１の内径寸法は高圧ポート３２よりも大きい。
第二空間領域３３２の内径寸法は第一空間領域３３１よりも大きい。第二空間領域３３２の内周には、前述した低圧ポート３４が開口している。
第三空間領域３３３の内径寸法は第二空間領域３３２よりもさらに大きい。
第四空間領域３３４の内径寸法は、例えば第三空間領域３３３の内径寸法以上に設定されてもよいが、本実施形態では、第三空間領域３３３よりも小さく設定されている。また、第四空間領域３３４の内径寸法は、第二空間領域３３２と同等であってもよいし、異なっていてもよい。第四空間領域３３４の内周には、前述した背圧ポート３５が開口している。
【００４５】
弁体２２は、図３，４に示すように、ハウジング２１に対してその軸方向に移動可能に設けられる。弁体２２は、低圧室３１側から高圧ポート３２に挿入される軸部４１、及び、軸部４１に一体に設けられ、高圧ポート３２よりも大きな径寸法を有する大径部４２、を有する。
本実施形態の軸部４１は、その軸方向から見て円形に形成されている。軸部４１の外径寸法は、高圧ポート３２の内径寸法よりも若干小さく設定されている。軸部４１を高圧ポート３２に挿入した状態では、軸部４１の軸線Ｃ２が高圧ポート３２（ハウジング２１）の軸線Ｃ１に一致する。また、この状態において、軸部４１は高圧ポート３２の軸方向に移動可能である。
【００４６】
図４，５に示すように、軸部４１には、高圧ポート３２を低圧室３１に連通させるための弁体連通路４３が形成されている。弁体連通路４３は、軸部４１の外周の周方向の一部に開口する開口部４３１を有する。また、弁体連通路４３は、軸部４１の軸方向端部に開口して高圧ポート３２に連通している。
軸部４１の外周側から見た弁体連通路４３の開口部４３１の平面視形状において、高圧ポート３２に対する軸部４１の挿入方向の後側に位置する開口部４３１の端縁４３２は、軸部４１の軸線Ｃ２に直交するように軸部４１の周方向に直線状に延びている。この弁体連通路４３の開口部４３１の端縁４３２は、後述する大径部４２から軸部４１の軸方向（高圧ポート３２に対する軸部４１の挿入方向の前側）に離れて位置する。
【００４７】
本実施形態の弁体連通路４３は、軸部４１の外周において軸部４１の軸方向に延びる溝状に形成されている。溝状に形成された弁体連通路４３の延在方向の一端部は、高圧ポート３２側に位置する軸部４１の軸方向の端面４１ａに開口している。すなわち、軸部４１の外周に開口する弁体連通路４３の開口部４３１は、高圧ポート３２側に位置する軸部４１の軸方向端部まで延びて形成されている。
【００４８】
また、本実施形態では、図４に示すように、軸部４１の外周側から見た溝状の弁体連通路４３の開口部４３１の平面視形状が、矩形状である。
さらに、本実施形態では、図４，５に示すように、溝状の弁体連通路４３が軸部４１の外周から窪んで形成されている。軸部４１の軸方向の端面４１ａ側から見た溝状の弁体連通路４３の底部の形状は、任意の形状（例えば矩形状などの多角形状）に形成されてよいが、本実施形態では円弧状に形成されている。
【００４９】
また、本実施形態の軸部４１には、上記した溝状の弁体連通路４３が複数形成されている。複数の弁体連通路４３は、軸部４１の周方向に互いに間隔をあけて配列されている。より具体的には、複数の弁体連通路４３は、軸部４１の周方向に等間隔で配列されている。すなわち、軸部４１の外周には、弁体連通路４３の開口部４３１が軸部４１の周方向に等間隔で複数配列されている。図４，５においては、弁体連通路４３が四つ形成されているが、これに限ることはない。
また、軸部４１の挿入方向後側に位置する複数の開口部４３１の端縁４３２は、軸部４１の軸方向の位置について互いに一致している。
【００５０】
図３，４に示すように、大径部４２は、低圧室３１の収容空間３３に配される。本実施形態の大径部４２は、軸部４１側から軸部４１の軸方向に第一大径部４２１、第二大径部４２２及び第三大径部４２３を順次配列して構成されている。
第一大径部４２１の外径寸法は、収容空間３３の第一空間領域３３１の内径寸法よりも若干小さい。このため、第一大径部４２１は第二空間領域３３２側から第一空間領域３３１に挿入可能となっている。
【００５１】
第二大径部４２２の外径寸法は、第一大径部４２１の外径寸法及び第一空間領域３３１の内径寸法よりも大きい。また、第二大径部４２２の外径寸法は、第二空間領域３３２の内径寸法よりも若干小さい。このため、第二大径部４２２は、第三空間領域３３３側から第二空間領域３３２に挿入可能であるが、第一空間領域３３１には挿入できない。
第三大径部４２３の外径寸法は、第二大径部４２２の外径寸法及び第二空間領域３３２の内径寸法よりも大きい。また、第三大径部４２３の外径寸法は、第三空間領域３３３の内径寸法よりも小さい。このため、第三大径部４２３は、第三空間領域３３３に挿入することは可能であるが、第二空間領域３３２に挿入できない。
【００５２】
以上のように構成される弁体２２を収容空間３３の第三空間領域３３３側から第二空間領域３３２、第一空間領域３３１、高圧ポート３２に挿入すると、第三大径部４２３が第三空間領域３３３のうち第二空間領域３３２側の端面に当接する。
この状態では、軸部４１が高圧ポート３２に挿入され、第一大径部４２１が第一空間領域３３１に挿入される。また、第二大径部４２２が第二空間領域３３２に挿入される。ただし、本実施形態では、第一大径部４２１が第一空間領域３３１のうち高圧ポート３２側の端面に対してハウジング２１の軸方向に間隔をあけて位置する。また、第二大径部４２２は第二空間領域３３２のうち第一空間領域３３１側の端面に対してハウジング２１の軸方向に間隔をあけて位置する。
【００５３】
また、この状態では、低圧ポート３４の開口が第二大径部４２２の外周によって覆われる。
さらに、この状態では、弁体２２の第二大径部４２２及び第三大径部４２３によって、収容空間３３の第一、第二空間領域３３１，３３２と、第三、第四空間領域３３３，３３４とが区画される。以下の説明では、弁体２２によって区画された第一、第二空間領域３３１，３３２の部分をポップアップ室３３５と呼ぶことがある。また、弁体２２によって区画された第三、第四空間領域３３３，３３４の部分を背圧室３３６と呼ぶことがある。
【００５４】
そして、本実施形態の弁体２２は、その内部を貫通して形成され、弁体２２が図３，４に示す位置から軸部４１を高圧ポート３２から抜き出す方向（軸部４１の挿入方向後側）に移動した際に、第一、第二空間領域３３１，３３２を第三、第四空間領域３３３，３３４（背圧室３３６）に連通させる背圧室用連通路４４を有する。
背圧室用連通路４４の長手方向の第一端は、弁体２２が図３，４に示す位置に配された状態で、第二空間領域３３２の内周に対する低圧ポート３４の開口位置よりも第一空間領域３３１側において第一、第二空間領域３３１，３３２（ポップアップ室３３５）に開口する。また、背圧室用連通路４４の長手方向の第二端は、背圧室用連通路４４の第二端の開口位置は、第二空間領域３３２の内周に対する低圧ポート３４の開口位置よりも第三空間領域３３３側にずれた位置に開口する。
図３，４における弁体２２には、複数の背圧室用連通路４４が互いに交差するように、各背圧室用連通路４４が弁体２２の軸線Ｃ２に傾斜して形成されているが、これに限ることはない。
【００５５】
図３に示すように、付勢部材２３は、弁体２２を高圧ポート３２に対する軸部４１の挿入方向（挿入方向前側）に付勢する。
付勢部材２３は、例えばコイルばねであり、主にハウジング２１の背圧室３３６に配されている。付勢部材２３は、前述のように配された弁体２２と、弁体２２よりもハウジング２１の第二端側に螺着された調整ねじ２５との間に挟み込まれ、弾性的に圧縮されている。これにより、弁体２２を軸部４１の挿入方向前側に付勢する付勢力（ばね力）が発生する。付勢力の大きさは、調整ねじ２５をハウジング２１に対して回転させてハウジング２１の軸方向に移動させることで調整することが可能である。
【００５６】
図３，４に示すように、シール部材２４は、環状に形成され、高圧ポート３２の内周と高圧ポート３２に挿入された軸部４１の外周との間の隙間を埋める。シール部材２４は、軸部４１の外周に対向する高圧ポート３２の内周に設けられる。シール部材２４は、収容空間３３に開口する高圧ポート３２の開口端から離れた位置に形成された溝部に挿入されることで、高圧ポート３２の内周に保持される。また、シール部材２４は、その軸線が高圧ポート３２や軸部４１の軸線Ｃ１，Ｃ２に一致するように設けられている。このため、前述した弁体連通路４３の開口部４３１のうち軸部４１の挿入方向後側に位置する端縁４３２は、シール部材２４の周方向に沿うように直線状に延びている。
シール部材２４は、例えば金属製のガスケット等でもよいが、本実施形態のシール部材２４は弾性変形可能なゴムによって形成されている。この種のシール部材２４には、例えばＹパッキン等もあるが、本実施形態のシール部材２４はＯリングである。
【００５７】
上記したシール部材２４は、弁体２２が付勢部材２３の付勢力によって図３，４に示す位置に配された状態において、弁体連通路４３の開口部４３１の端縁４３２よりも軸部４１の挿入方向後側に位置する。この状態では、シール部材２４が軸部４１の外周の周方向全体に密着するため、高圧ポート３２及び弁体連通路４３が低圧室３１に対して区画され、高圧ポート３２は低圧室３１に連通しない。
一方、図６に示すように、弁体２２が軸部４１の挿入方向後側に移動して、弁体連通路４３の開口部４３１の端縁４３２がシール部材２４よりも低圧室３１側に移動した状態では、高圧ポート３２が弁体連通路４３の開口部４３１を介して低圧室３１に連通する。弁体連通路４３を低圧室３１側に連通させる弁体連通路４３の開口部４３１の開口領域は、開口部４３１のうちシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向後側に位置する領域である。
【００５８】
以上のように構成される本実施形態の安全弁２０を、前述したブレーキシステム３の圧縮機１３（図２参照）に組み込む場合、高圧ポート３２を例えば圧縮機１３のうち生成された高圧空気が存在する領域に連通させればよい。
また、安全弁２０をブレーキシステム３のタンク１４（図２参照）に組み込む場合、高圧ポート３２をタンク１４内に連通させればよい。
また、安全弁２０をブレーキ制御装置１６（図２参照）に組み込む場合には、高圧ポート３２をブレーキ制御装置１６の圧力発生部１６２、応荷重弁１６３、切換弁１６４、中継弁１６５を相互に接続する配管内、タンク１４やブレーキ装置１５に接続されるブレーキ制御装置１６の配管内に連通させればよい。
【００５９】
次に、上記した本実施形態の安全弁２０の動作について説明する。
高圧ポート３２側に向く軸部４１の端面４１ａに作用する高圧ポート３２内の圧力が付勢部材２３の付勢力よりも小さい状態では、弁体２２が図３，４に示す位置に配される。この状態では、シール部材２４が軸部４１の外周の周方向全体に密着するため、高圧ポート３２及び弁体連通路４３が低圧室３１に対して区画され、高圧ポート３２は低圧室３１に連通しない。したがって、高圧ポート３２内の圧力が低圧室３１側の圧力よりも大きくても、高圧ポート３２内の空気（流体）が低圧室３１に吹き出ることはない。
【００６０】
一方、高圧ポート３２側に向く端面４１ａ等の軸部４１の面に作用する高圧ポート３２内の圧力が付勢部材２３の付勢力よりも大きくなった場合には、図６に示すように、弁体２２が付勢部材２３の付勢力に抗って軸部４１の挿入方向後側に移動する。この弁体２２の移動に伴って、弁体連通路４３の開口部４３１の端縁４３２がシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向後側に移動すると、高圧ポート３２が弁体連通路４３の開口部４３１を介して低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２（ポップアップ室３３５）に連通する。弁体連通路４３を第一、第二空間領域３３１，３３２に連通させる開口部４３１の開口領域は、開口部４３１のうちシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向後側に位置する領域である。このように高圧ポート３２が低圧室３１に連通することで、高圧ポート３２内の高圧な空気（高圧空気）が低圧室３１に吹き出す。
【００６１】
さらに、高圧空気が低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出すと、第一、第二空間領域３３１，３３２の圧力が高くなるため、高圧空気の圧力は、高圧ポート３２側に向く端面４１ａ等の軸部４１の面だけでなく、軸部４１側に向く大径部４２の第一大径部４２１及び第二大径部４２２の面にも作用する。すなわち、高圧空気の圧力が作用する弁体２２の受圧面積が増加し、弁体２２が付勢部材２３の付勢力に抗って軸部４１の挿入方向後側にさらに移動する。これにより、低圧室３１側に開口する弁体連通路４３の開口部４３１の開口面積が拡大し、多量の高圧空気を高圧ポート３２から低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出させることができる。
そして、第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出した高圧空気は、低圧ポート３４を介して外部（大気）に排出される。さらに、高圧空気は、第一、第二空間領域３３１，３３２から弁体２２の背圧室用連通路４４、第三、第四空間領域３３３，３３４及び背圧ポート３５を介して外部に排出される。
【００６２】
以上説明したように本実施形態の安全弁２０によれば、高圧ポート３２の内周に設けられたシール部材２４によって、高圧ポート３２を低圧室３１に対して区画することができる。すなわち、従来のような金属の摺り合せが不要となるため、安全弁２０の製造及びメンテナンスを容易に行うことができる。また、安全弁２０を備える圧縮機１３、タンク１４、ブレーキ制御装置１６、ブレーキシステム３及び車両１の製造及びメンテナンスを容易に行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態の安全弁２０によれば、高圧ポート３２と低圧室３１とを区画するシール部材２４は、軸部４１の外周に接触し、高圧ポート３２内の高圧空気の圧力が作用する軸部４１の面（例えば軸部４１の端面４１ａ）には接触しない。このため、高圧空気の圧力が作用する軸部４１の面の面積は、シール部材２４に影響されずに変化しない。これにより、高圧ポート３２内の高圧空気が低圧室３１側に吹き出し始める高圧ポート３２内の圧力値、すなわち、安全弁２０の調圧値が変動することを抑制できる。
【００６４】
さらに、本実施形態の安全弁２０によれば、軸部４１の挿入方向後側に位置する開口部４３１の端縁４３２がシール部材２４の周方向に沿うように直線状に延びている。このため、開口部４３１の端縁４３２がシール部材２４よりも低圧室３１側に移動した瞬間に、低圧室３１側に開口する開口部４３１の開口面積を大きく確保できる。これにより、弁体連通路４３の開口部４３１が低圧室３１側に開口した瞬間に、高圧ポート３２内の多量の高圧空気を速やかに低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出させることができる。
【００６５】
また、低圧室３１側への高圧空気の速やかな吹き出しにより、大径部４２が受ける圧力も急激に高くなるため、弁体２２を急速に軸部４１の挿入方向後側に移動させることができる。すなわち、弁体２２の速やかなポップアップ動作を実現することができる。
これにより、低圧室３１側に開口する弁体連通路４３の開口部４３１の開口面積がさらに拡大し、さらに多量の高圧空気を速やかに低圧室３１側に吹き出すことができる。すなわち、高圧ポート３２内に連なる容器内や配管内（本実施形態では、圧縮機１３内、タンク１４内、ブレーキ制御装置１６の配管内など）における空気の圧力を速やかに低下させることが可能となる。
【００６６】
また、本実施形態の安全弁２０では、弁体連通路４３が軸部４１の外周において軸部４１の軸方向に延びる溝状に形成され、弁体連通路４３の延在方向の一端部が軸部４１の端面４１ａに開口している。このような形状の弁体連通路４３は容易に形成することが可能である。すなわち、弁体２２を容易に製造することができる。
【００６７】
また、弁体連通路４３が軸部４１の外周において溝状に形成されていることで、弁体２２が図６に示す位置に移動した状態では、シール部材２４と軸部４１の外周との接触領域が小さくなる。すなわち、シール部材２４と軸部４１との摺動抵抗が小さくなる。これにより、弁体２２のポップアップ動作をさらに速やかに行うことが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態の安全弁２０によれば、弁体連通路４３の開口部４３１が軸部４１の外周のうち周方向の一部に形成されているため、図６に示すように高圧ポート３２が低圧室３１に連通した状態になっても、シール部材２４を弁体２２の軸部４１の外周の周方向の残部と高圧ポート３２の内周との間に挟み込んで保持することができる。
さらに、本実施形態の安全弁２０によれば、複数の弁体連通路４３の開口部４３１が軸部４１の周方向に等間隔で配列されているため、高圧ポート３２が低圧室３１に連通した状態になっても、シール部材２４を軸部４１の外周と高圧ポート３２の内周との間に安定して保持することができる。
【００６９】
また、本実施形態の安全弁２０によれば、シール部材２４が弾性変形可能であるため、高圧ポート３２の内周と高圧ポート３２に挿入された軸部４１の外周との間の隙間をシール部材２４によって好適に埋めることができる。
【００７０】
上記した第一実施形態の安全弁２０において、軸部４１の外周側から見た溝状の弁体連通路４３の開口部４３１の平面視形状は、矩形状に限らず、少なくとも弁体連通路４３の開口部４３１の端縁４３２が直線状に形成されていれば、任意の形状に形成されてよい。すなわち、軸部４１の外周側から見た溝状の弁体連通路４３の開口部４３１の平面視形状は、例えば図７に示すように、開口部４３１の端縁４３２を短辺とする台形状に形成されてもよい。また、直線状に形成された弁体連通路４３の端縁４３２の両側は、例えば丸みを帯びていてもよい。さらに、弁体連通路４３の端縁４３２の形状を示す「直線状」には、厳密にシール部材２４の周方向に延びる線形状だけではなく、シール部材２４の周方向に対して微小に傾斜や湾曲している線形状も含まれる。
【００７１】
溝状の弁体連通路４３は、軸部４１の外周から窪んで形成されることに限らず、例えば図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸部４１の外周の周方向の一部が平坦となるように軸部４１の外周部分を削り落とすことで形成されてもよい。この場合、各弁体連通路４３の容積を十分に確保するためには、また、軸部４１の外周とシール部材２４との接触部分を増やすためには、周方向に間隔をあけて配列される溝状の弁体連通路４３の数を、図８（ａ）のように多く設定するよりも、図８（ｂ）、図８（ｃ）のように少なく設定することが好ましい。
また、複数の弁体連通路４３は、軸部４１の周方向に間隔をあけて配列されればよいが、図５，８に示すように、等間隔で配列される方がより好ましい。
【００７２】
〔第二実施形態〕
次に、図９を参照して本発明に係る安全弁、圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム、車両の第二実施形態について説明する。第二実施形態において、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００７３】
図９に示すように、本実施形態の安全弁２０Ａは、第一実施形態と同様のハウジング２１、弁体２２Ａ、付勢部材２３（図３参照）及びシール部材２４を備える。
また、弁体２２Ａの軸部４１には、第一実施形態と同様に、高圧ポート３２を低圧室３１に連通させるための弁体連通路４３Ａが形成されている。弁体連通路４３Ａは、第一実施形態と同様に、外周の周方向の一部に開口する開口部４３１Ａを有し、軸部４１の軸方向端部に開口して高圧ポート３２に連通している。また、また、軸部４１の外周側から見た弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａの平面視形状において、高圧ポート３２に対する軸部４１の挿入方向後側に位置する開口部４３１Ａの端縁４３２Ａは、第一実施形態と同様に、シール部材２４の周方向に沿うように直線状に延びている。
【００７４】
ただし、本実施形態の弁体連通路４３Ａは、軸部４１のうち高圧ポート３２側に向く軸方向の端面４１ａに開口する通路用孔４３３Ａと、軸部４１の外周から通路用孔４３３Ａの内周まで貫通する開口部４３１Ａと、を有する。通路用孔４３３Ａは、軸部４１の軸方向の端面４１ａのうち径方向内側の領域のみに形成されている。このため、本実施形態の弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａは、軸部４１の軸方向の端面４１ａまで延びていない。
【００７５】
図９においては、軸部４１の外周側から見た弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａの平面視形状が、矩形状に形成されているが、少なくとも軸部４１の挿入方向後側に位置する開口部４３１Ａの端縁４３２Ａが直線状に形成されていれば、任意の形状に形成されてよい。
また、弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａは、周方向に間隔をあけて複数配列されてもよい。この場合、複数の開口部４３１Ａは、例えば軸部４１の周方向に等間隔で配列されてもよい。また、軸部４１の挿入方向後側に位置する複数の開口部４３１Ａの端縁４３２Ａは、軸部４１の軸方向の位置について互いに一致しているとよい。
【００７６】
図９では、弁体２２Ａが付勢部材２３の付勢力によって弁体２２Ａの第三大径部４２３が収容空間３３の第三空間領域３３３のうち第二空間領域３３２側の端面に当接するように配された状態（図３参照）を示している。この状態では、上記したシール部材２４が弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａの端縁４３２Ａよりも軸部４１の挿入方向後側に位置する。このため、シール部材２４は軸部４１の外周の周方向全体に密着し、高圧ポート３２及び弁体連通路４３Ａが低圧室３１に対して区画される。すなわち、高圧ポート３２は低圧室３１に連通しない。
【００７７】
一方、弁体２２Ａが軸部４１の挿入方向後側に移動して、弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａの端縁４３２Ａがシール部材２４よりも低圧室３１側に移動した状態では、高圧ポート３２が弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａを介して低圧室３１に連通する。弁体連通路４３Ａを低圧室３１側に連通させる弁体連通路４３Ａの開口部４３１Ａの開口領域は、開口部４３１Ａのうちシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向後側に位置する領域である。
【００７８】
以上のように構成される本実施形態の安全弁２０Ａは、第一実施形態の場合と同様に、ブレーキシステム３の圧縮機１３、タンク１４、ブレーキ制御装置１６（図２参照）に組み込むことが可能である。
また、本実施形態の安全弁２０Ａの動作は、第一実施形態と同様である。
そして、本実施形態の安全弁２０Ａ、これを備える圧縮機１３、タンク１４、ブレーキ制御装置１６、ブレーキシステム３及び車両１によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００７９】
〔第三実施形態〕
次に、図１０〜１２を参照して本発明に係る圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置、ブレーキシステム、車両の第三実施形態について説明する。第三実施形態において、第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
図１０，１１に示すように、本実施形態の安全弁２０Ｂは、第一実施形態と同様のハウジング２１Ｂ、弁体２２Ｂ、付勢部材２３（図３参照）及びシール部材２４を備える。ただし、本実施形態の安全弁２０Ｂでは、弁体２２Ｂに弁体連通路４３，４３Ａ（例えば図４，９参照）が形成されていない。
本実施形態では、ハウジング２１Ｂの高圧ポート３２Ｂに、低圧室３１を高圧ポート３２Ｂに連通させるためのハウジング連通路３６Ｂが形成されている。ハウジング連通路３６Ｂは、高圧ポート３２Ｂの内周の周方向の一部に開口する開口部３６１Ｂを有する。また、ハウジング連通路３６Ｂは、低圧室３１にも開口して低圧室３１に連通している。
高圧ポート３２Ｂの内周側から見たハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの平面視形状において、高圧ポート３２Ｂに対する軸部４１の挿入方向前側に位置する開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂは、高圧ポート３２Ｂの軸線Ｃ１に直交するように高圧ポート３２Ｂの周方向に直線状に延びている。
【００８１】
本実施形態のハウジング連通路３６Ｂは、高圧ポート３２Ｂの内周から窪むと共に高圧ポート３２Ｂの軸方向に延びる溝状に形成されている。溝状に形成されたハウジング連通路３６Ｂの延在方向の一端部は、低圧室３１側に開口している。すなわち、高圧ポート３２Ｂの内周に開口するハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂは、低圧室３１に対するハウジング連通路３６Ｂの開口とつながっている。
また、本実施形態では、高圧ポート３２Ｂの内周側から見た溝状のハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの平面視形状が、矩形状である。
【００８２】
さらに、本実施形態の高圧ポート３２Ｂには、溝状のハウジング連通路３６Ｂが複数形成されている。複数のハウジング連通路３６Ｂは、高圧ポート３２Ｂの周方向に互いに間隔をあけて配列されている。具体的には、複数のハウジング連通路３６Ｂは、高圧ポート３２Ｂの周方向に等間隔で配列されている。すなわち、高圧ポート３２Ｂの内周には、ハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂが高圧ポート３２Ｂの周方向に等間隔で複数配列されている。図１０，１１においては、ハウジング連通路３６Ｂが四つ形成されているが、これに限ることはない。
また、軸部４１の挿入方向前側に位置する複数の開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂは、高圧ポート３２Ｂの軸方向の位置について互いに一致している。
【００８３】
本実施形態のシール部材２４は、第一実施形態と同様の環状に形成され、高圧ポート３２Ｂの内周と高圧ポート３２Ｂに挿入された軸部４１の外周との間の隙間を埋める。また、本実施形態のシール部材２４は、第一実施形態と同様に弾性変形可能である。
ただし、本実施形態のシール部材２４は、高圧ポート３２Ｂの内周に対向する軸部４１の外周に設けられる。シール部材２４は、軸部４１の外周に形成された溝部に挿入されることで、軸部４１の外周に保持される。また、シール部材２４は、その軸線が高圧ポート３２Ｂや軸部４１の軸線Ｃ１，Ｃ２に一致するように設けられている。このため、前述したハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂのうち軸部４１の挿入方向前側に位置する端縁３６２Ｂは、シール部材２４の周方向に沿うように直線状に延びている。
【００８４】
図１０では、弁体２２Ｂが付勢部材２３の付勢力によって弁体２２Ｂの第三大径部４２３が収容空間３３の第三空間領域３３３のうち第二空間領域３３２側の端面に当接するように配された状態（図３参照）を示している。この状態では、上記したシール部材２４がハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂよりも軸部４１の挿入方向前側に位置する。このため、シール部材２４は高圧ポート３２Ｂの内周の周方向全体に密着し、高圧ポート３２Ｂがハウジング連通路３６Ｂ及び低圧室３１に対して区画される。すなわち、高圧ポート３２Ｂは低圧室３１に連通しない。
一方、図１２に示すように、弁体２２Ｂが軸部４１の挿入方向後側に移動して、シール部材２４がハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂよりも低圧室３１側に移動した状態では、高圧ポート３２Ｂがハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂを介して低圧室３１に連通する。ハウジング連通路３６Ｂを高圧ポート３２Ｂ側に連通させる開口部３６１Ｂの開口領域は、開口部３６１Ｂのうちシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向前側に位置する領域である。
【００８５】
以上のように構成される本実施形態の安全弁２０Ｂは、第一実施形態の安全弁２０と同様に、ブレーキシステム３の圧縮機１３、タンク１４、ブレーキ制御装置１６（図２参照）に組み込むことが可能である。
【００８６】
次に、上記した本実施形態の安全弁２０Ｂの動作について説明する。
高圧ポート３２Ｂ側に向く軸部４１の端面４１ａに作用する高圧ポート３２Ｂ内の圧力が付勢部材２３の付勢力よりも小さい状態では、弁体２２Ｂが図１０に示す位置に配される。この状態では、シール部材２４が軸部４１の外周の周方向全体に密着するため、低圧室３１及びハウジング連通路３６Ｂが高圧ポート３２Ｂに対して区画され、高圧ポート３２Ｂは低圧室３１に連通しない。したがって、高圧ポート３２Ｂ内の圧力が低圧室３１側の圧力よりも大きくても、高圧ポート３２Ｂ内の空気（流体）が低圧室３１に吹き出ることはない。
【００８７】
一方、軸部４１の端面４１ａに作用する高圧ポート３２Ｂ内の圧力が付勢部材２３の付勢力よりも大きくなった場合には、図１２に示すように、弁体２２Ｂが付勢部材２３の付勢力に抗って軸部４１の挿入方向後側に移動する。この弁体２２Ｂの移動に伴って、シール部材２４がハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂよりも軸部４１の挿入方向後側に移動すると、高圧ポート３２Ｂがハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂを介して低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２（ポップアップ室３３５）に連通する。ハウジング連通路３６Ｂを高圧ポート３２Ｂ側に連通させる開口部３６１Ｂの開口領域は、開口部３６１Ｂのうちシール部材２４よりも軸部４１の挿入方向前側に位置する領域である。このように低圧室３１が高圧ポート３２Ｂに連通することで、高圧ポート３２Ｂ内の高圧な空気（高圧空気）が低圧室３１に吹き出す。
【００８８】
さらに、高圧空気が低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出すと、第一実施形態の場合と同様に、高圧空気の圧力が作用する弁体２２Ｂの受圧面積が増加して、弁体２２Ｂが付勢部材２３の付勢力に抗って軸部４１の挿入方向後側にさらに移動する。これにより、高圧ポート３２Ｂ側に開口するハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの開口面積が拡大し、多量の高圧空気を高圧ポート３２Ｂから低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出すことができる。
また、第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出した高圧空気は、第一実施形態と同様に、低圧ポート３４や背圧ポート３５（図３参照）を介して外部に排出される。
【００８９】
以上説明したように本実施形態の安全弁２０Ｂによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
すなわち、軸部４１の外周に設けられたシール部材２４によって、高圧ポート３２Ｂを低圧室３１に対して区画することができるため、安全弁２０Ｂやこれを備える圧縮機１３、タンク１４、ブレーキ制御装置１６、ブレーキシステム３及び車両１の製造及びメンテナンスを容易に行うことができる。
また、高圧ポート３２Ｂと低圧室３１とを区画するシール部材２４は、軸部４１の外周に接触し、高圧ポート３２Ｂ内の高圧空気の圧力が作用する軸部４１の端面４１ａには接触しない。このため、高圧空気の圧力が作用する軸部４１の端面４１ａの面積は、シール部材２４に影響されずに変化しない。これにより、安全弁２０Ｂの調圧値が変動することを抑制できる。
【００９０】
さらに、本実施形態の安全弁２０Ｂによれば、軸部４１の挿入方向前側に位置するハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂがシール部材２４の周方向に沿うように直線状に延びている。このため、シール部材２４が開口部３６１Ｂの端縁３６２Ｂよりも低圧室３１側に移動した瞬間に、高圧ポート３２Ｂ側に開口する開口部３６１Ｂの開口面積を大きく確保できる。これにより、ハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂが高圧ポート３２Ｂ側に開口した瞬間に、高圧ポート３２Ｂ内の多量の高圧空気を速やかに低圧室３１の第一、第二空間領域３３１，３３２に吹き出させることができる。
【００９１】
また、低圧室３１側への高圧空気の速やかな吹き出しにより、弁体２２Ｂの大径部４２が受ける圧力も急激に高くなるため、弁体２２Ｂを急速に軸部４１の挿入方向後側に移動させることができる。すなわち、弁体２２Ｂの速やかなポップアップ動作を実現することができる。
これにより、高圧ポート３２Ｂ側に開口するハウジング連通路３６Ｂの開口部３６１Ｂの開口面積がさらに拡大し、さらに多量の高圧空気を速やかに低圧室３１側に吹き出すことができる。すなわち、高圧ポート３２Ｂ内に連なる容器内や配管内（本実施形態では、圧縮機１３内、タンク１４内、ブレーキ制御装置１６の配管内など）における空気の圧力を速やかに低下させることが可能となる。
【００９２】
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００９３】
例えば、弁体連通路やハウジング連通路の開口部の端縁は、直線状に延びていなくてもよく、丸みを帯びていてもよい。すなわち、弁体連通路やハウジング連通路の開口部は例えば円形状に形成されてもよい。
また、ハウジングの低圧室は、例えば収容空間、低圧ポート、背圧ポートを有さず、直接外部（大気）に連通するように形成されてもよい。
【００９４】
さらに、本発明の安全弁は、上記実施形態のブレーキシステムに備える圧縮機、タンク、ブレーキ制御装置に組み込まれることに限らず、任意の圧縮機やタンク、ブレーキ制御装置に組み込まれてよい。
例えば、本発明の安全弁を組み込むタンクは、外部から供給された高圧空気を貯留するものであればよい。また、本発明の安全弁を組み込むブレーキ制御装置は、外部から供給された高圧空気の圧力を調整した上で、車両本体の制動を行うブレーキ装置に高圧空気を供給するものであればよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、車両として鉄道車両に本発明の安全弁を適用した例を説明したが、ゴムタイヤによって軌道上を走行する軌道系交通システムの車両に適用することも可能であるし、その他の走行路上を走行する交通システムの車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１…車両、２…車両本体、３…ブレーキシステム、１３…圧縮機、１４…タンク、１５…ブレーキ装置、１６…ブレーキ制御装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ…安全弁、２１，２１Ｂ…ハウジング、２２，２２Ａ，２２Ｂ…弁体、２３…付勢部材、２４…シール部材、３１…低圧室、３２，３２Ｂ…高圧ポート、３６Ｂ…ハウジング連通路、３６１Ｂ…開口部、３６２Ｂ…端縁、４１…軸部、４１ａ…端面、４２…大径部、４３，４３Ａ…弁体連通路、４３１，４３１Ａ…開口部、４３２，４３２Ａ…端縁、４３３Ａ…通路用孔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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