(57)【要約】【課題】簡素化かつ小型化できる燃料供給ユニットを提供する。【解決手段】本発明の一態様は、水素供給ユニット２４において、水素ガスをインジェクタ５４の内部に供給可能な連通口９４ｃを側面にて備えるサイドフィード式のインジェクタ５４と、水素ガスが導入される導入通路６２と、インジェクタ５４から噴射される水素ガスが導出される導出通路６４と、導入通路６２と導出通路６４に接続しインジェクタ５４が嵌合される嵌合穴６６と、を備えるブロック体５２と、を有し、嵌合穴６６は、ブロック体５２にて複数形成され、複数の嵌合穴６６と複数のインジェクタ５４は、導入通路６２の中心軸方向に直列に配置され、導入通路６２は、嵌合穴６６に対し嵌合穴６６の径方向から接続している。【選択図】図３
2016114012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を内部に供給可能な連通口を側面にて備えるサイドフィード式のインジェクタと、
前記燃料が導入される導入通路と、前記インジェクタから噴射される前記燃料が導出される導出通路と、前記導入通路と前記導出通路に接続し前記インジェクタが嵌合される嵌合穴と、を備えるブロック体と、
を有し、
前記嵌合穴は、前記ブロック体にて複数形成され、
複数の前記嵌合穴と複数の前記インジェクタは、前記導入通路の中心軸方向に直列に配置され、
前記導入通路は、前記嵌合穴に対し前記嵌合穴の径方向から接続していること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項２】
請求項１の燃料供給ユニットにおいて、
複数の前記インジェクタは、前記ブロック体と１つの蓋部材により挟持されていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項３】
請求項２の燃料供給ユニットにおいて、
前記蓋部材は、板状に形成され、締結部材により前記ブロック体に締結されていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項４】
請求項２または３の燃料供給ユニットにおいて、
前記インジェクタは、外部電源に接続可能なコネクタ部を備え、
前記インジェクタは、前記コネクタ部を除いて、前記ブロック体及び前記蓋部材により覆われていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
前記導入通路は、前記ブロック体の外部より前記嵌合穴を貫通させて形成された１本の通路であること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
前記導出通路は、前記ブロック体の外部より前記嵌合穴を貫通させて形成された１本の通路であること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
前記インジェクタは、弁体と、前記弁体が当接および離間する弁座と、前記弁体に対して前記弁座とは反対方向の位置に配置されるステータコアと、前記弁体と前記弁座と前記ステータコアとを収容するケーシング体と、前記弁体と前記ステータコアの間に配置される付勢部材と、を備え、
前記弁体は、前記付勢部材により前記弁座方向に付勢されていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項８】
請求項７の燃料供給ユニットにおいて、
前記弁体と前記ステータコアには、前記燃料の流路が形成されていないこと、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項９】
請求項７または８の燃料供給ユニットにおいて、
前記インジェクタは、前記弁体と前記ステータコアと前記ケーシング体により区画される密閉された密閉空間部を備え、
前記密閉空間部内に気体または液体または弾性部材のいずれかが配置されていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項１０】
請求項７または８の燃料供給ユニットにおいて、
前記インジェクタは、前記弁体と前記ステータコアと前記ケーシング体により区画される空間部を備え、
前記ステータコアは、前記空間部と前記インジェクタの外部とに連通する連通路を備えていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
前記ステータコアは、座繰り部または中空部を備えていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項１２】
請求項７乃至１０のいずれか１つの燃料供給ユニットにおいて、
前記インジェクタは、前記弁体の外周面と前記ケーシング体の内周面との間に配置されるシール部材を備えていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項１３】
請求項１２の燃料供給ユニットにおいて、
前記弁体は、前記弁座側の面にシートシール部材を備え、
前記シートシール部材は、前記弁体を前記弁座に当接させる閉弁時に前記弁座に当接する当接部を備え、
前記シール部材と前記当接部は、ともに前記弁体の中心軸を中心とする円環状に形成され、
前記当接部の直径は、前記シール部材の直径よりも小さいこと、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【請求項１４】
請求項１２または１３の燃料供給ユニットにおいて、
前記シール部材は、２つのＯリングから構成され、
前記Ｏリング同士の間に形成される空間であるＯリング空間部には、前記ケーシング体の内周面に対する前記弁体の摺動性を向上させる物質が封入されていること、
を特徴とする燃料供給ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料容器から供給先へ供給される燃料の流量及び圧力を調節するために使用される燃料供給ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される燃料噴射装置は、複数の燃料噴射弁と、燃料を各燃料噴射弁に順次供給する燃料供給通路とを備えている。そして、各燃料噴射弁は、側壁に設けた燃料流入口から内部流路に燃料を通して燃料の噴射を行い、かつ、噴射されない余剰の燃料を側壁に設けた燃料流出口から流出させている。そして、複数の燃料噴射弁は、燃料供給通路の内部において、直列状に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２７５８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される燃料噴射装置は、燃料供給通路と、燃料噴射弁から噴射される燃料が排出される燃料排出通路（不図示）とが別々に形成されることになるので、装置の構造が複雑になるとともに、装置が大型化してしまう。また、装置を構成する部品点数が多くなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡素化かつ小型化できる燃料供給ユニットを提供すること、を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、燃料供給ユニットにおいて、燃料を内部に供給可能な連通口を側面にて備えるサイドフィード式のインジェクタと、前記燃料が導入される導入通路と、前記インジェクタから噴射される前記燃料が導出される導出通路と、前記導入通路と前記導出通路に接続し前記インジェクタが嵌合される嵌合穴と、を備えるブロック体と、を有し、前記嵌合穴は、前記ブロック体にて複数形成され、複数の前記嵌合穴と複数の前記インジェクタは、前記導入通路の中心軸方向に直列に配置され、前記導入通路は、前記嵌合穴に対し前記嵌合穴の径方向から接続していること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、サイドフィード式のインジェクタを使用して、さらに、ブロック体に導入通路と導出通路を集約している。そのため、燃料供給ユニットを簡素化および小型化できる。
【０００８】
また、導入通路は嵌合穴に対し嵌合穴の径方向から接続しているので、ブロック体を小さくできる。そのため、燃料供給ユニットを確実に小型化できる。
【０００９】
上記の態様においては、複数の前記インジェクタは、前記ブロック体と１つの蓋部材により挟持されていること、が好ましい。
【００１０】
この態様によれば、複数のインジェクタをまとめて１つのプレートにより挟持させているので、部品点数を低減できる。
【００１１】
上記の態様においては、前記蓋部材は、板状に形成され、締結部材により前記ブロック体に締結されていること、が好ましい。
【００１２】
この態様によれば、プレートの形状を簡素化できる。そのため、燃料供給ユニットをさらに簡素化および小型化できる。
【００１３】
上記の態様においては、前記インジェクタは、外部電源に接続可能なコネクタ部を備え、前記インジェクタは、前記コネクタ部を除いて、前記ブロック体及び前記蓋部材により覆われていること、が好ましい。
【００１４】
この態様によれば、ブロック体やプレートでインジェクタの大部分を覆うので、インジェクタが発する音を燃料供給ユニットの外部に対して遮断できる。そのため、騒音を低減できる。
【００１５】
上記の態様においては、前記導入通路は、前記ブロック体の外部より前記嵌合穴を貫通させて形成された１本の通路であること、が好ましい。
【００１６】
この態様によれば、導入通路を容易に形成することができる。
【００１７】
上記の態様においては、前記導出通路は、前記ブロック体の外部より前記嵌合穴を貫通させて形成された１本の通路であること、が好ましい。
【００１８】
この態様によれば、導出通路を容易に形成することができる。
【００１９】
上記の態様においては、前記インジェクタは、弁体と、前記弁体が当接および離間する弁座と、前記弁体に対して前記弁座とは反対方向の位置に配置されるステータコアと、前記弁体と前記弁座と前記ステータコアとを収容するケーシング体と、前記弁体と前記ステータコアの間に配置される付勢部材と、を備え、前記弁体は、前記付勢部材により前記弁座方向に付勢されていること、が好ましい。
【００２０】
この態様によれば、閉弁時において、弁体と弁座の間における燃料に対するシール性が確保される。
【００２１】
上記の態様においては、前記弁体と前記ステータコアには、前記燃料の流路が形成されていないこと、が好ましい。
【００２２】
この態様によれば、弁体とステータコアが当接するときの衝撃を緩和できるので、騒音を低減できる。また、弁体とステータコアの間の吸引力が増加するので、弁体の開弁動作の応答性が向上する。
【００２３】
上記の態様においては、前記インジェクタは、前記弁体と前記ステータコアと前記ケーシング体により区画される密閉された密閉空間部を備え、前記密閉空間部内に気体または液体または弾性部材のいずれかが配置されていること、が好ましい。
【００２４】
この態様によれば、弁体の駆動時における弁体とステータコア間の衝撃を緩和できるので、騒音を低減できる。また、弁体の駆動の信頼性が向上する。
【００２５】
上記の態様においては、前記インジェクタは、前記弁体と前記ステータコアと前記ケーシング体により区画される空間部を備え、前記ステータコアは、前記空間部と前記インジェクタの外部とに連通する連通路を備えていること、が好ましい。
【００２６】
この態様によれば、空間部における圧力上昇を抑制できる。
【００２７】
上記の態様においては、前記ステータコアは、座繰り部または中空部を備えていること、が好ましい。
【００２８】
この態様によれば、インジェクタおよび燃料供給ユニットを軽量化できる。
【００２９】
上記の態様においては、前記インジェクタは、前記弁体の外周面と前記ケーシング体の内周面との間に配置されるシール部材を備えていること、が好ましい。
【００３０】
この態様によれば、弁体の上端面に燃料の圧力がかからなくすることができ、弁体の駆動力を低減できる。
【００３１】
上記の態様においては、前記弁体は、前記弁座側の面にシートシール部材を備え、前記シートシール部材は、前記弁体を前記弁座に当接させる閉弁時に前記弁座に当接する当接部を備え、前記シール部材と前記当接部は、ともに前記弁体の中心軸を中心とする円環状に形成され、前記当接部の直径は、前記シール部材の直径よりも小さいこと、が好ましい。
【００３２】
この態様によれば、弁体の下端面に燃料の圧力がかかるので、弁体の駆動力を確実に低減できる。
【００３３】
上記の態様においては、前記シール部材は、２つのＯリングから構成され、前記Ｏリング同士の間に形成される空間であるＯリング空間部には、前記ケーシング体の内周面に対する前記弁体の摺動性を向上させる物質が封入されていること、が好ましい。
【００３４】
この態様によれば、弁体の駆動力をさらに低減できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の燃料供給ユニットによれば、簡素化かつ小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】第１実施例における水素供給ユニットの外観斜視図である。
【図３】第１実施例における水素供給ユニットの断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】第１実施例におけるインジェクタの弁座付近の拡大断面図である。
【図６】第１実施例におけるインジェクタの弁座付近の概略図（閉弁時）である。
【図７】第１実施例の第１変形例におけるインジェクタの断面図である。
【図８】第１実施例の第２変形例における水素供給ユニットの断面図である。
【図９】第１実施例の第３変形例におけるインジェクタの弁座付近の概略図（閉弁時）である。
【図１０】第２実施例におけるインジェクタのステータコア周辺の断面図である。
【図１１】第２実施例の変形例におけるインジェクタのステータコア周辺の断面図である。
【図１２】第３実施例におけるインジェクタの弁体とステータコアの周辺の断面図である。
【図１３】第３実施例の変形例におけるインジェクタの弁体とステータコアの周辺の断面図である。
【図１４】第４実施例における水素供給ユニットの外観斜視図である。
【図１５】第４実施例における水素供給ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜第１実施例＞
〔燃料電池システムの説明〕
まず、本発明の燃料供給ユニットを有する燃料電池システム１について説明する。燃料電池システム１は、図１に示すように、燃料電池（ＦＣ）１０、水素ボンベ１２、水素供給通路１４、水素排出通路１６、主止弁１８、第１切換弁２０、高圧レギュレータ２２、水素供給ユニット２４、中圧リリーフ弁２６、低圧リリーフ弁２８、エア供給通路３０、エア排出通路３２、エアポンプ３４、第２切換弁３６、１次圧センサ３８、２次圧センサ４０、３次圧センサ４２、エア圧センサ４４、コントローラ４６などを有している。
【００３８】
この燃料電池システム１は、電動自動車に搭載され、その駆動用モータ（図示略）に電力を供給するために使用される。燃料電池１０は、燃料ガスとしての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池１０で発電した電力は、インバータ（図示略）を介して駆動用モータ（図示略）に供給される。水素ボンベ１２には、高圧の水素ガスが蓄えられる。なお、水素ガス（燃料ガス）は、本発明の「燃料」の一例である。
【００３９】
燃料電池１０のアノード側には、水素供給システムが設けられている。この水素供給システムは、水素ボンベ１２から供給先の燃料電池１０へ水素ガスを供給するための水素供給通路１４と、燃料電池１０から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路１６とを備えている。水素ボンベ１２の直下流の水素供給通路１４には、水素ボンベ１２から水素供給通路１４への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁１８が設けられる。水素排出通路１６には、電磁弁よりなる第１切換弁２０が設けられる。
【００４０】
主止弁１８より下流の水素供給通路１４には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ２２が設けられる。主止弁１８と高圧レギュレータ２２との間の水素供給通路１４には、その中の圧力を１次圧Ｐ１として検出するための１次圧センサ３８が設けられる。
【００４１】
高圧レギュレータ２２より下流の水素供給通路１４には、燃料電池１０へ供給される水素ガスの流量及び圧力を調節するための水素供給ユニット２４が設けられる。水素供給ユニット２４は、本発明の燃料供給ユニットの一例に相当する。なお、水素供給ユニット２４の詳細は、後述する。
【００４２】
中圧リリーフ弁２６は、高圧レギュレータ２２と水素供給ユニット２４との間の水素供給通路１４に配置されている。低圧リリーフ弁２８は、水素供給ユニット２４と燃料電池１０との間の水素供給通路１４に配置されている。中圧リリーフ弁２６と低圧リリーフ弁２８は、各々、水素供給通路１４の中の圧力が所定値以上となったときに開弁して圧力を抜く。
【００４３】
２次圧センサ４０は、高圧レギュレータ２２と水素供給ユニット２４との間の水素供給通路１４に配置されている。この２次圧センサ４０は、水素供給通路１４内の圧力を中圧である２次圧Ｐ２として検出する。３次圧センサ４２は、水素供給ユニット２４と燃料電池１０との間の水素供給通路１４に配置されている。この３次圧センサ４２は、水素供給通路１４内の圧力を低圧である３次圧Ｐ３として検出する。
【００４４】
一方、燃料電池１０のカソード側には、燃料電池１０にエアを供給するためのエア供給通路３０と、燃料電池１０から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路３２とが設けられている。エア供給通路３０には、燃料電池１０に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ３４が設けられている。エアポンプ３４より下流のエア供給通路３０には、エア圧力Ｐ４を検出するためのエア圧センサ４４が設けられる。エア排出通路３２には、電磁弁よりなる第２切換弁３６が設けられる。
【００４５】
上記構成において、水素ボンベ１２から導出される水素ガスは、水素供給通路１４を通り、主止弁１８、高圧レギュレータ２２、水素供給ユニット２４を介して燃料電池１０に供給される。燃料電池１０に供給された水素ガスは、燃料電池１０にて発電に使用された後、燃料電池１０から水素オフガスとして水素排出通路１６及び第１切換弁２０を介して排出される。
【００４６】
また、上記構成において、エアポンプ３４によりエア供給通路３０へ吐出されたエアは燃料電池１０に供給される。燃料電池１０に供給されたエアは、燃料電池１０にて発電に使用された後、燃料電池１０からエアオフガスとしてエア排出通路３２及び第２切換弁３６を介して排出される。
【００４７】
この燃料電池システム１は、システムの制御を司るコントローラ４６を更に備える。コントローラ４６は、燃料電池１０へ供給される水素ガスの流れを制御するために、１次圧センサ３８、２次圧センサ４０、３次圧センサ４２の検出値に基づき、主止弁１８、水素供給ユニット２４に備わるインジェクタ５４を制御する。また、コントローラ４６は、水素排出通路１６の水素オフガスの流れを制御するために、第１切換弁２０を制御する。
【００４８】
一方、コントローラ４６は、燃料電池１０へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ４４の検出値に基づきエアポンプ３４を制御する。また、コントローラ４６は、エア排出通路３２のエアオフガスの流れを制御するために、第２切換弁３６を制御する。また、コントローラ４６は、燃料電池１０の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。以上のようなコントローラ４６は、中央処理装置（ＣＰＵ）及びメモリを備え、燃料電池１０へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ５４及びエアポンプ３４等を制御する。
【００４９】
〔水素供給ユニットの説明〕
次に、水素供給ユニット２４に関して説明する。水素供給ユニット２４は、図２〜図５に示すように、プレート５０と、ブロック体５２と、インジェクタ５４と、ボルト５６などを備えている。なお、プレート５０は本発明の「蓋部材」の一例であり、ボルト５６は本発明の「締結部材」の一例である。
【００５０】
プレート５０は、平板状に形成されている。このプレート５０は、切欠き部５８とボルト孔６０などを備えている。切欠き部５８は、その内周面５８ａがＵの字形状に形成されている。そして、切欠き部５８に、インジェクタ５４のハウジング９２が挿入されている。また、ボルト孔６０には、ボルト５６が挿入されている。
【００５１】
ブロック体５２は、水素供給通路１４の水素ガスをインジェクタ５４へ分配し、かつ、インジェクタ５４から噴射される水素ガスを合流させる部材である。このブロック体５２は、導入通路６２と、導出通路６４と、嵌合穴６６と、雌ネジ孔６８などを備えている。
【００５２】
導入通路６２は、水素供給通路１４から水素ガスが導入される通路である。導入通路６２は、嵌合穴６６に対し嵌合穴６６の径方向から接続されている。すなわち、導入通路６２は、嵌合穴６６の内周面（具体的には、嵌合部７２の内周面７２ａ）に接続されており、嵌合穴６６の内部に連通している。さらに言い換えると、導入通路６２は、その中心軸方向（図３の左右方向）が嵌合穴６６の中心軸方向（図３の上下方向）に対して直交するように形成され、嵌合穴６６の上面や下面に接続されるのではなく、嵌合穴６６の側面に接続されている。そして、このような導入通路６２は、ブロック体５２の外部より嵌合穴６６を貫通させて形成された１本の通路である。
【００５３】
導出通路６４は、インジェクタ５４から噴射される水素ガスが導出される通路である。導出通路６４は、その中心軸方向（図３の左右方向）が嵌合穴６６の中心軸方向に対して直交するように形成されている。そして、このような導出通路６４は、ブロック体５２の外部より嵌合穴６６を貫通させて形成された１本の通路である。
【００５４】
嵌合穴６６は、ブロック体５２におけるプレート５０側の面５２ａと導出通路６４との間に形成されている。嵌合穴６６は、導入通路６２と導出通路６４に接続している。そして、嵌合穴６６には、インジェクタ５４が嵌合されている。
【００５５】
本実施例では、嵌合穴６６は、ブロック体５２にて、３つ形成されている。そして、３つの嵌合穴６６と３つのインジェクタ５４は、嵌合穴６６の中心軸方向とインジェクタ５４の中心軸方向（図３の上下方向）が導入通路６２の中心軸方向と直交するようにして、導入通路６２の中心軸方向に直列に配置されている。
【００５６】
詳しくは、嵌合穴６６は、ブロック体５２の面５２ａ側から順に、拡径部７０と嵌合部７２を備えている。拡径部７０の内周面７０ａと嵌合部７２の内周面７２ａは、各々、略円筒形状に形成されている。拡径部７０の直径は、嵌合部７２の直径よりも大きく形成されている。拡径部７０は嵌合穴６６における面５２ａ側の出口に形成され、拡径部７０にはインジェクタ５４のハウジング９２の突出部９２ａが嵌め込まれている。嵌合部７２には、インジェクタ５４のケーシング９４が２つのＯリング７４を介して嵌め込まれている。具体的には、嵌合部７２において、拡径部７０との接続部分と導入通路６２との接続部分との間に１つのＯリング７４が配置され、導入通路６２との接続部分と導出通路６４との接続部分との間に１つのＯリング７４が配置されている。
【００５７】
雌ネジ孔６８には、ボルト５６が締結されている。このようにして、プレート５０は、ボルト５６によりブロック体５２に締結されている。
【００５８】
インジェクタ５４は、ブロック体５２と１つのプレート５０により挟持されている。インジェクタ５４は、導入通路６２と導出通路６４とに接続し、水素ガスの流量及び圧力を調節する。本実施例において、水素供給ユニット２４は、インジェクタ５４を３つ有している。なお、インジェクタ５４と嵌合穴６６の数は、特に限定されず、１つであっても２つであっても４つ以上であってもよい。また、インジェクタ５４の詳細は、後述する。
【００５９】
以上のような構成の水素供給ユニット２４は、導入通路６２に導入された水素ガスをインジェクタ５４により導出通路６４へ噴射することで、水素ガスを減圧する。
【００６０】
〔インジェクタの説明〕
次に、インジェクタ５４（燃料噴射装置）について説明する。
【００６１】
本実施例のインジェクタ５４は、インジェクタ５４の側面を形成するケーシング９４にて、水素ガスをインジェクタ５４の内部に供給可能な連通口９４ｃを備える、いわゆるサイドフィード方式のインジェクタである。
【００６２】
インジェクタ５４は、図２〜図５に示すように、本体８０と、弁体８２と、弁座８４と、圧縮ばね８６などを有する。
【００６３】
本体８０は、ケーシング体８８とステータコア９０を備えている。ケーシング体８８は、ハウジング９２と、ケーシング９４と、電磁コイル９６と、非磁性ブッシュ９８などを備えている。このケーシング体８８は、弁体８２と、弁座８４と、圧縮ばね８６と、ステータコア９０などを収容している。
【００６４】
ハウジング９２は、ステータコア９０の一部と非磁性ブッシュ９８とケーシング９４の一部を取り囲むように形成されている。ハウジング９２は、樹脂により形成され、その内部に電磁コイル９６が埋め込まれている。電磁コイル９６は、ステータコア９０を取り囲む位置に配置されている。また、ハウジング９２は、複数の端子ピン１００が設けられたコネクタ部１０２を備えている。端子ピン１００は、電磁コイル９６に電気的に接続されている。なお、コネクタ部１０２は、ワイヤハーネス（不図示）と外部の制御部（コントローラ４６）を介して外部電源（不図示）に接続される。
【００６５】
ステータコア９０は、略円柱状（真円柱状や楕円柱状などを含む）に形成されている。ステータコア９０は、弁体８２に対して弁座８４とは反対方向の位置に配置されている。本実施例では、ステータコア９０は、水素ガスの流路が形成されていない。また、ステータコア９０における弁体８２側の端部（図３の下側の端部）は、略円筒状に形成されている非磁性ブッシュ９８の貫通孔の上端に挿入されている。ステータコア９０と非磁性ブッシュ９８は、全周に亘って溶接されている。非磁性ブッシュ９８は、非磁性材料により形成されている。
【００６６】
ケーシング９４は、略円筒状に形成され、その中心部（内周面９４ｂの内側）に貫通孔９４ａを備えている。ケーシング９４と非磁性ブッシュ９８は、全周に亘って溶接されており、ケーシング９４の貫通孔９４ａと非磁性ブッシュ９８の貫通孔とは気密に接続されている。ケーシング９４は、軟磁性材料（例えば、電磁ステンレス鋼）により形成されている。ケーシング９４は、貫通孔９４ａ内において、弁体８２と弁座８４を収容している。そして、貫通孔９４ａは、連通口９４ｃと嵌合穴６６を介して導入通路６２に連通している。
【００６７】
本実施例では、ケーシング９４は、連通口９４ｃを備えている。この連通口９４ｃは、貫通孔９４ａと嵌合穴６６に連通しており、嵌合穴６６を介して導入通路６２に連通している。本実施例では連通口９４ｃは４つ形成されているが、その数は特に限定されず、１つであっても、２つであっても、３つであっても、５つ以上であってもよい。
【００６８】
弁体８２は、ケーシング９４の貫通孔９４ａ内において、弁座８４に対してステータコア９０側（図３の上側）の位置に配置されている。弁体８２は、軟磁性材料（例えば、電磁ステンレス鋼）により形成されている。なお、弁体８２は、その上端が非磁性ブッシュ９８の貫通孔内に配置されている。
【００６９】
弁体８２は、略円柱状に形成されている。本実施例では、弁体８２は、水素ガスの流路が形成されていない。弁体８２は、その下端面８２ｂ（弁座８４側の端面）にシートシール部材１０４を備えている。シートシール部材１０４は、ゴムや樹脂等により形成されている。シートシール部材１０４は、弁体８２と弁座８４が当接する閉弁時に弁座８４に当接する当接部１０４ａを備えている。
【００７０】
弁座８４は、略円筒状に形成され、小径部１０６と大径部１０８を備えている。小径部１０６の直径は、大径部１０８の直径よりも小さい。小径部１０６は、大径部１０８よりも弁体８２側に配置されている。小径部１０６のシート部１１０には、吐出孔１１２が形成されている。また、小径部１０６は、弁体８２側の面に、シート面８４ａを備えている。
【００７１】
弁座８４とケーシング９４は、弁座８４の大径部１０８がケーシング９４に圧入され、又は、弁座８４の外周面８４ｂとケーシング９４が全周に亘って溶接され、あるいは、圧入と溶接の両者によって、気密に保持されている。
【００７２】
圧縮ばね８６は、弁体８２とステータコア９０内に配置されている。圧縮ばね８６の上流端はステータコア９０に接しており、圧縮ばね８６の下流端は弁体８２に接している。圧縮ばね８６は、圧縮された状態となっており、弁体８２を弁座８４に向けて付勢している。すなわち、弁体８２は、圧縮ばね８６により弁座８４方向（ステータコア９０の反対方向）に付勢されている。
【００７３】
弁体８２の外周面８２ｃとケーシング体８８における略円筒状の内周面との間、すなわち、弁体８２の外周面８２ｃとケーシング９４の内周面９４ｂとの間、および、弁体８２の外周面８２ｃと非磁性ブッシュ９８の内周面９８ａとの間に、各々、Ｏリング１１４が配置されている。このように、インジェクタ５４は、２つのＯリング１１４を備えている。なお、Ｏリング１１４は、本発明の「シール部材」の一例である。
【００７４】
次に、インジェクタ５４の作用（動作）について説明する。まず、コネクタ部１０２の端子ピン１００を介して電磁コイル９６に通電が行われていないとき、すなわち、閉弁時には、図５に示すように、圧縮ばね８６の付勢力により、弁体８２は、弁座８４のシート面８４ａに当接している。具体的には、シートシール部材１０４は、シート面８４ａに圧接されている。そのため、弁座８４の吐出孔１１２は、ケーシング９４の貫通孔９４ａと遮断されている。したがって、吐出孔１１２から水素ガスがインジェクタ５４の外部へ放出されない。
【００７５】
一方、コネクタ部１０２の端子ピン１００を介して電磁コイル９６に通電が行われているとき、すなわち、開弁時には、電磁コイル９６が磁場を発生し、弁体８２とステータコア９０が励磁される。すると、弁体８２とステータコア９０とは互いに引き合い、弁体８２は、ステータコア９０側へ移動する。すなわち、弁体８２は、弁座８４のシート面８４ａから離間する。そのため、弁座８４の吐出孔１１２は、弁体８２のシートシール部材１０４とシート面８４ａとの間の隙間と、ケーシング９４の貫通孔９４ａと連通口９４ｃを介して、導入通路６２と連通する。そのため、導入通路６２内を流れる水素ガスは、吐出孔１１２に流れ込む。したがって、吐出孔１１２から水素ガスがインジェクタ５４の外部の導出通路６４内へ放出される。
【００７６】
以上のように、本実施例によれば、水素供給ユニット２４は、サイドフィード式のインジェクタ５４と、導入通路６２と導出通路６４と嵌合穴６６とを備えるブロック体５２と、を有する。
【００７７】
このように、水素供給ユニット２４は、サイドフィード式のインジェクタ５４を有し、かつ、１個のブロック体５２に導入通路６２と導出通路６４を集約している。そのため、水素供給ユニット２４は、部品点数が低減されるとともに、その体積が低減される。したがって、水素供給ユニット２４を簡素化および小型化できる。
【００７８】
また、嵌合穴６６は、ブロック体５２にて複数形成されている。そして、複数の嵌合穴６６と複数のインジェクタ５４は、導入通路６２の中心軸方向に直列に配置されている。そして、導入通路６２は、嵌合穴６６に対し嵌合穴６６の径方向から接続している。すなわち、導入通路６２は、嵌合穴６６の上面や下面に接続されるのではなく、嵌合穴６６の側面に接続されている。そのため、ブロック体５２を小さくできる。したがって、水素供給ユニット２４を確実に小型化できる。
【００７９】
また、複数のインジェクタ５４は、ブロック体５２と１つのプレート５０により挟持されている。このように、各インジェクタ５４を個別にプレートにより挟持させないで、複数のインジェクタ５４をまとめて１つのプレート５０により挟持させているので、水素供給ユニット２４の部品点数をさらに低減できる。
【００８０】
また、プレート５０は、平板状に形成され、ボルト５６によりブロック体５２に締結されている。ここで、本実施例では、前記のように、導入通路６２と導出通路６４は、ブロック体５２に集約されている。そのため、プレート５０は、導入通路６２を備える必要はなく、インジェクタ５４を保持する機能だけを備えていれば足りる。したがって、プレート５０の形状を、平板状に簡素化できる。ゆえに、水素供給ユニット２４をさらに簡素化および小型化できる。
【００８１】
また、導入通路６２と導出通路６４は、各々、ブロック体５２の外部より嵌合穴６６を貫通させて形成された１本の通路である。これにより、ブロック体５２に導入通路６２と導出通路６４を形成する際には、各々、ドリルなどの切削工具を使用して、１回の加工作業を行えば足りる。そのため、導入通路６２と導出通路６４を容易に形成することができる。
【００８２】
また、インジェクタ５４において、弁体８２は、圧縮ばね８６により弁座８４方向に付勢されている。これにより、閉弁時において、弁体８２と弁座８４の間における水素ガスに対するシール性が確保される。
【００８３】
また、弁体８２とステータコア９０には、水素ガスの流路が形成されていない。これにより、開弁時において、弁体８２の上端面８２ａ（ステータコア９０側の端面）とステータコア９０の下端面９０ｂ（弁体８２側の端面）が当接するときに、上端面８２ａと下端面９０ｂの接触面積が大きくなる。そのため、弁体８２とステータコア９０が当接するときの衝撃を緩和できるので、騒音を低減できる。また、弁体８２とステータコア９０が励磁されるときに、弁体８２とステータコア９０の間の吸引力が増加するので、弁体８２の開弁速度が向上するなど、弁体８２の開弁動作の応答性が向上する。
【００８４】
また、インジェクタ５４は、弁体８２の外周面８２ｃとケーシング体８８の内周面との間に配置されるＯリング１１４（シール部材）を備えている。これにより、弁体８２の上端面８２ａとステータコア９０の下端面９０ｂとの間の密閉空間部１２２に、ケーシング９４の貫通孔９４ａ内の水素ガスが漏れない。そのため、弁体８２の上端面８２ａに燃圧（水素ガスの圧力）が作用しない。したがって、開弁時にて弁体８２を駆動させるための力（駆動力）を低減できる。
【００８５】
また、弁体８２は、その下端面８２ｂにシートシール部材１０４を備えている。そして、シートシール部材１０４は、閉弁時に弁座８４に当接する当接部１０４ａを備えている。そして、Ｏリング１１４と当接部１０４ａは、ともに弁体８２の中心軸Ｌｖを中心とする円環状に形成されている。そして、図６に示すように、当接部１０４ａの直径であるシートシール径Ｄは、Ｏリング１１４の直径ｄ（Ｏリング１１４の最も外周側の部分における径）よりも小さい。
【００８６】
これにより、例えば、弁体８２の下端面８２ｂに作用する燃圧Ｐが、弁体８２が弁座８４から離間する方向（開弁方向）に作用する。そのため、開弁時において、弁体８２の駆動が補助されるので、弁体８２を弁座８４から離間させるために必要な駆動力を小さくできる。したがって、弁体８２の駆動装置（電磁コイル９６など）を小型化できるので、インジェクタ５４を小型化できる。なお、図６は、説明用に概略図としている。また、図６の破線の矢印は、水素ガスの流れ方向を示している。
【００８７】
また、第１変形例として、インジェクタ５４において、図７に示すように、コネクタ部１０２の向きが反転していてもよい。すなわち、コネクタ部１０２の開口部は、下側（ブロック体５２側）に向いている。これにより、水素供給ユニット２４の高さを低くできる。
【００８８】
第２変形例として、図８に示すように、導出通路６４は、各インジェクタ５４に個別に形成されていてもよい。
【００８９】
第３変形例として、図９に示すように、弁体８２の形状を改良して、シートシール径ＤをＯリング１１４の直径ｄと同じとしてもよい。これにより、弁体８２に作用する燃圧Ｐが相殺される。そのため、開弁時において、弁体８２を弁座８４から離間させるために必要な駆動力を小さくできる。したがって、弁体８２の駆動装置（電磁コイル９６など）を小型化できるので、インジェクタ５４を小型化できる。なお、図９は、説明用に概略図としている。また、図９の破線の矢印は、水素ガスの流れ方向を示している。
【００９０】
次に、第２実施例〜第４実施例について説明するが、第１実施例や他の実施例と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
【００９１】
＜第２実施例＞
本実施例において、インジェクタ５４は、図１０に示すように、弁体８２とステータコア９０とケーシング体８８により区画される空間部１１６を備えている。そして、ステータコア９０は、空間部１１６とインジェクタ５４の外部とに連通する大気開放通路１１８（連通路）を備えている。
【００９２】
これにより、空間部１１６の圧力上昇を抑制できる。すなわち、例えば、仮にケーシング９４の貫通孔９４ａ内の水素ガスがＯリング１１４を介して徐々に空間部１１６内に漏れたとしても、水素ガスを空間部１１６から大気開放通路１１８を通してインジェクタ５４の外部に逃がすことができるので、空間部１１６の圧力上昇を抑制できる。そのため、弁体８２を弁座８４から離間させるために必要な駆動力が増加することを防止できる。
【００９３】
また、変形例として、ステータコア９０は、図１１に示すように、座繰り部からなる肉抜き部１２０を備えていてもよい。これにより、インジェクタ５４および水素供給ユニット２４を軽量化可能できる。なお、肉抜き部１２０は、ステータコア９０における空洞部（中空部）であってもよい。
【００９４】
＜第３実施例＞
本実施例において、インジェクタ５４は、図１２に示すように、弁体８２とステータコア９０とケーシング体８８により区画される密閉された密閉空間部１２２を備えている。そして、密閉空間部１２２内に、気体（例えば、燃料と同一の気体）または液体（例えば、オイル）または弾性部材（例えば、ゴム、ばねなど）のいずれかが配置されている。これにより、弁体８２の駆動時における弁体８２とステータコア９０の間の衝撃を緩和できるので、騒音を低減できる。また、弁体８２の駆動の信頼性が向上する。
【００９５】
また、変形例として、図１３に示すように、２つのＯリング１１４同士の間に形成される空間部であるＯリング空間部１２４に、ケーシング体８８の内周面に対する弁体８２の摺動性を向上させる物質（例えば、オイル、グリス）が封入されていてもよい。これにより、弁体８２の駆動力をさらに低減できる。また、弁体８２の駆動の信頼性が向上する。なお、密閉空間部１２２内に気体または液体または弾性部材のいずれかが配置されるとともに、Ｏリング空間部１２４にケーシング体８８の内周面に対する弁体８２の摺動性を向上させる物質が封入されていてもよい。
【００９６】
＜第４実施例＞
本実施例において、インジェクタ５４は、図１４と図１５に示すように、コネクタ部１０２を除いて、ブロック体５２及びプレート５０により覆われている。すなわち、プレート５０がステータコア９０の上端面９０ａに配置されるようにして、インジェクタ５４がプレート５０により覆われている。このようにブロック体５２やプレート５０でインジェクタ５４の大部分を覆うので、インジェクタ５４が発する音（例えば、作動音や放射音など）を、水素供給ユニット２４の外部に対して遮断できる。そのため、騒音を低減できる。
【００９７】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、本発明の燃料供給ユニットは、天然ガスなどの燃料ガスを供給するためのユニットに適用することもできる。
【符号の説明】
【００９８】
１    燃料電池システム
１０  燃料電池
１２  水素ボンベ
１４  水素供給通路
２４  水素供給ユニット
５０  プレート
５２  ブロック体
５４  インジェクタ
６２  導入通路
６４  導出通路
６６  嵌合穴
７０  拡径部
７２  嵌合部
７４  Ｏリング
８０  本体
８２  弁体
８２ａ  上端面
８２ｂ  下端面
８２ｃ  外周面
８４  弁座
８４ａ  シート面
８４ｂ  外周面
８６  圧縮ばね
８８  ケーシング体
９０  ステータコア
９０ａ  上端面
９０ｂ  下端面
９２  ハウジング
９４  ケーシング
９４ａ  貫通孔
９４ｂ  内周面
９４ｃ  連通口
１０２  コネクタ部
１０４  シートシール部材
１０４ａ  当接部
１１２  吐出孔
１１４  Ｏリング
１１６  空間部
１１８  大気開放通路
１２０  肉抜き部
１２２  密閉空間部
１２４  Ｏリング空間部
Ｐ    燃圧
Ｌｖ  （弁体の）中心軸
【図１】
2016114012.tif 000003
【図２】
2016114012.tif 000004
【図３】
2016114012.tif 000005
【図４】
2016114012.tif 000006
【図５】
2016114012.tif 000007
【図６】
2016114012.tif 000008
【図７】
2016114012.tif 000009
【図８】
2016114012.tif 000010
【図９】
2016114012.tif 000011
【図１０】
2016114012.tif 000012
【図１１】
2016114012.tif 000013
【図１２】
2016114012.tif 000014
【図１３】
2016114012.tif 000015
【図１４】
2016114012.tif 000016
【図１５】
2016114012.tif 000017