(57)【要約】調圧装置、圧縮ガス供給システム及び自動車を提供する。調圧装置は、第一弁座３０１、第一バルブプラグ３０２、第二弾性体３１４及び第一ガスパイプライン３０７を含む。スライド式シール機構が第一バルブプラグ３０２と第一弁座３０１との間に設けられる。第一バルブプラグ３０２は第一弁座３０１を第一チャンバー３０５及び第二チャンバー３０６に仕切る。第二弾性体３１４が第二チャンバー３０６内に配置され、第一バルブプラグ３０２を支持する。第一チャンバー３０５が第一ガスパイプライン３０７に接続される。第一バルブプラグ３０２が、各々ガスアウトレット３２５を有する少なくとも二つの分岐ガス流路３２３を備える。第一バルブプラグ３０２が、少なくとも一つのガスアウトレット３２５が内壁３２１により密封され、少なくとももう一つのガスアウトレット３２５が内壁３２１から離れる、少なくとも二つの第三位置を有する。コントローラ４００の調節により、ガス流量と気圧調節を実現し、第一バルブプラグ３０２を上下動させることで、簡易な操作で第四ガスパイプライン３１０のガス流量と気圧を調節する。  【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一制御弁と第二制御弁とを備え、
上記第一制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインとを備え、
上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に位置し、導管を通じてガスを排出する第一チャンバーと、第二チャンバーとに当該キャビティーを仕切り、
上記第二弾性体は上記第二チャンバー内に配置され、一端において上記第一弁座に接続され、他端において上記第一バルブプラグに接続され、
上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバー内に接続部を有し、
上記第二ガスパイプラインの一端が上記第一ガスパイプラインと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通し、
上記第三ガスパイプラインの一端が上記第一チャンバーと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通し、
上記第一バルブプラグが第一位置で上記接続部を塞ぎ、第二位置で上記接続部から離れ、
上記第二制御弁は、上記第三ガスパイプラインに設けられ、第二弁座と、第二弁座に対して移動可能な、制御される第二バルブプラグとを備え、
上記第二バルブプラグがその移動軌跡において上記第三ガスパイプラインを遮断させるための位置と当該第三ガスパイプラインを導通させるための位置を有する、減圧弁アセンブリ。
【請求項２】
第一制御弁と第二制御弁とを備え、
上記第一制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインと、第四ガスパイプラインとを備え、
上記第一バルブプラグが上記キャビティー内に配置されて当該キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一バルブプラグが上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記第二弾性体が上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持し、
上記第一ガスパイプラインが上記第一チャンバーと連通し、
上記第二ガスパイプラインが上記第一ガスパイプライン及び第二チャンバーに接続され、
上記第三ガスパイプラインは、上記第一チャンバー及び第二チャンバーに接続され、上記第二ガスパイプラインの断面積よりも大きい断面積を有し、
上記第四ガスパイプラインが、上記第一チャンバーに連通し、
上記第二制御弁が上記第三ガスパイプラインに接続され、上記第三ガスパイプラインにおけるガス流量を制御し、
上記第一バルブプラグが、スライド方向における第一位置において上記第一ガスパイプラインを塞ぐことにより上記第一ガスパイプラインを上記第一チャンバーから遮断し、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れることにより上記第一ガスパイプラインを上記第一チャンバーと連通させる、減圧弁アセンブリ。
【請求項３】
上記第一バルブプラグは、本体部と、当該本体部に支持される密封部とを備え、
上記主体部が上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記密封部の直径は、上記本体部の直径よりも小さく、
上記密封部は、上記第一チャンバー内に設置され、上記第一位置の場合、上記第一ガスパイプラインを塞ぎ、上記第二位置の場合、上記第一ガスパイプラインから離れる、請求項１または２に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項４】
上記第一制御弁は更に第一弾性体を備え、
上記密封部が上記第一弾性体を介して上記本体部に支持される、請求項３に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項５】
上記本体部の外周面には、少なくとも一つ第一弾性密封リングが設けられ、
上記本体部が上記第一密封リングを介して上記第一弁座に摺動可能に密接する、請求項３または４に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項６】
上記本体部の頂部の端面には、第二弾性密封リングが備えられ、
上記第一バルブプラグが第一位置にある場合、上記第一弾性密封リングが上記第一弁座に密接する、請求項３ないし５のいずれか一項に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項７】
上記主体部は、主体部の軸方向に貫通するインナーチャンパーを囲む内面を備え、
上記インナーチャンパーの底部がポジションブロックにより密封され、
上記ポジションブロックが上記内面にネジ固定され、
上記第一弾性体は、上記インナーチャンパー内に配置され、その両端が上記ポジションブロック及び密封部にそれぞれ接続され、
上記第二弾性体の両端が上記第二チャンバーの底部および上記ポジションブロックにそれぞれ接続される、請求項３に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項８】
上記第二制御弁は、第二弁座と、上記第二弁座にネジ固定される第二バルブプラグとを備える、請求項１または２に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項９】
上記第一ガスパイプラインの直径が上記第二ガスパイプラインおよび上記第三ガスパイプラインの直径よりも大きく、
上記第二ガスパイプラインの直径が上記第三ガスパイプラインの直径よりも小さい、請求項１または２に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１０】
上記第一ガスパイプライン内に流量制御チューブが設けられ、
上記流量制御チューブは上記第二ガスパイプラインに接続された第一ガスアウトレットを有する、請求項１または２に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１１】
上記密封部に少なくとも二つの分岐ガス流路が形成され、
各分岐ガス流路のガスインレットが上記第一ガスパイプラインと連通し、
各分岐ガス流路は上記密封部の外周面に設けられるガスアウトレットを備え、
上記第一バルブプラグは更に少なくとも二つの第三位置を有し、
上記ガスアウトレットの少なくとも一つが、上記第一ガスパイプラインの内壁により密封され、かつ、他のガスアウトレットの少なくとも一つが上記第一チャンバーと連通する、請求項３ないし１０のいずれか一項に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１２】
上記密封部には、更に一つのメインガス流路が備えられ、
上記分岐ガス流路がそれぞれ上記メインガス流路と連通し、
上記ガスインレットのそれぞれが、上記メインガス流路を介して上記第一ガスパイプラインと連通する、請求項１１に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１３】
上記メインガス流路が上記密封部の軸方向に伸び、
上記分岐ガス流路が上記密封部の径方向に貫通する、請求項１２に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１４】
上記ガスアウトレットのすべてが正弦状に分布される、請求項１１に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１５】
第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインとを備え、
上記第一弁座がキャビティーを備え、
上記第一バルブプラグが上記キャビティー内に配置されるとともに、上記キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、
上記第一バルブプラグが上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記第二弾性体が上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持し、
上記第一ガスパイプラインが上記第一チャンバーに連通し、
上記第一チャンバー内に配置された上記第一バルブプラグの一部が、少なくとも二つの分岐ガス流路を備え、
各分岐ガス流路には、それぞれ、ガスアウトレットと、上記第一ガスパイプラインと連通するガスインレットとが形成され、
上記第一バルブプラグがスライド方向において第一位置、第二位置、及び少なくとも２つの第三位置を有し、
上記第一バルブプラグが第一位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁により全てのガスアウトレットが密封され、
上記第一バルブプラグが第二位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁が全てのガスアウトレットから離れ、
上記第一バルブプラグが第三位置にある場合、少なくとも一つのガスアウトレットが上記内壁により密封されるともに、少なくとももう一つのガスアウトレットが上記内壁から離れる、減圧弁アセンブリ。
【請求項１６】
上記第一バルブプラグは、本体部と、直径が当該本体部よりも小さい密封部とを備え、
上記主体部が上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記密封部が上記第一チャンバー内に位置し、
各分岐ガス流路が上記密封部に設けられる、請求項１５に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１７】
上記密封部には、更に一つのメインガス流路が備えられ、
上記分岐ガス流路がそれぞれ上記メインガス流路と連通し、
上記ガスインレットがそれぞれ上記メインガス流路を介して上記第一ガスパイプラインと連通する、請求項１６に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１８】
更に、第一弾性体を備え、
上記密封部は上記第一弾性体を介して上記本体部に支持される、請求項１６または１７に記載の減圧弁アセンブリ。
【請求項１９】
圧縮ガス容器と、
ガス分配器と、
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の減圧弁アセンブリとを備え、
上記減圧弁アセンブリが上記圧縮ガス容器とガス分配器に接続された、圧縮ガス供給システム。
【請求項２０】
ニューマチックエンジンと、
請求項１８に記載の圧縮ガス供給システムとを備え、
上記圧縮ガス供給システムにおけるガス分配器が上記ニューマチックエンジンに接続された、自動車。
【請求項２１】
制御弁とコントローラとを備え、
上記制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインと第四ガスパイプラインとを備え、
上記第一バルブプラグが上記キャビティー内に配置されて当該キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一バルブプラグが上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記第二弾性体が上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持し、
上記第一ガスパイプラインが上記第一チャンバーに連通し、
上記第二ガスパイプラインが上記第一ガスパイプライン及び第二チャンバーに接続され、
上記第三ガスパイプラインは、上記第一チャンバー及び第二チャンバーに接続され、上記第二ガスパイプラインの断面積よりも大きい断面積を有し、
上記第四ガスパイプラインが上記第一チャンバーに連通し、
上記コントローラが上記第三ガスパイプラインに接続され、上記第三ガスパイプラインにおけるガス流量を制御し、
上記第一バルブプラグが、スライド方向における第一位置において上記第一ガスパイプラインを塞ぐことにより上記第１ガスパイプラインを上記第一チャンバーから遮断し、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れることにより上記第一ガスパイプラインを第一チャンバーに連通させる、調圧装置。
【請求項２２】
制御弁とコントローラとを備え、
上記制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインとを備え、
上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に位置してこのキャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、上記第一チャンバーは導管を介してガスを排出し、
上記第二弾性体が上記第二チャンバー内に設置され、その一端が上記第一弁座に接続され、他端が上記第一バルブプラグに接続され、
上記第一ガスパイプラインが上記第一チャンバーとの接続部を備え、
上記第二ガスパイプラインの一端が上記第一ガスパイプラインと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通し、
上記第三ガスパイプラインの一端が上記第一チャンバーと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通し、
上記第一バルブプラグが、第一位置において上記接続部を塞ぎ、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れ、
上記コントローラが、上記第三ガスパイプラインに設けられ、第二弁座と、第二弁座に対して移動可能な、制御される第二バルブプラグとを備え、
上記第二バルブプラグがその移動軌跡において上記第三ガスパイプラインを遮断させるための位置と当該第三ガスパイプラインを導通させるための位置を有する、調圧装置。
【請求項２３】
上記第一バルブプラグは、本体部と、当該本体部に支持された密封部とを備え、
上記主体部が上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記密封部の直径は、上記本体部の直径よりも小さく、
上記密封部は、上記第一チャンバー内に設置され、上記第一バルブプラグが第一位置にある場合は上記第一ガスパイプラインを塞ぎ、上記第一バルブプラグが第二位置にある場合は上記第一ガスパイプラインから離れる、請求項２１または２２に記載の調圧装置。
【請求項２４】
上記制御弁は更に第一弾性体を備え、
上記密封部が上記第一弾性体を介して上記本体部に支持される、請求項２３に記載の調圧装置。
【請求項２５】
上記主体部はその軸方向に貫通するインナーチャンパーを備え、
上記インナーチャンパーの底部が第一ポジションブロックにより密封され、
上記第一ポジションブロックが本体部にネジ固定され、
上記第一弾性体は、上記インナーチャンパー内に配置され、一端において上記第一ポジションブロックに、他端において上記密封部に、それぞれ接続され、
上記第二弾性体が、一端において上記第二チャンバーの底部に、他端において上記第一ポジションブロックに、それぞれ接続された、請求項２４に記載の調圧装置。
【請求項２６】
更に、上記第一バルブプラグの下方かつ上記第二チャンバー内に、一端において上記第一バルブプラグに当接し、他端において上記上記第一弁座に対して当接するように、第三弾性体が設置され、
上記第三弾性体は、上記第一バルブプラグが第一位置にある場合はぶら下り、上記第二位置にある場合は圧縮される、請求項２３ないし２５のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項２７】
上記本体部の外周面には、少なくとも一つの第一弾性密封リングが備えられ、
上記本体部が上記第一弾性密封リングを介して上記第一弁座に摺動可能に密接する、請求項２３ないし２６のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項２８】
上記本体部の頂部の端面には、第二弾性密封リングが備えられ、
上記第一バルブプラグが第一位置にある場合、上記第二弾性密封リングが上記第一弁座に密接することにより、上記第一ガスパイプラインを第一チャンバーから遮断する、請求項２３ないし２７のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項２９】
上記密封部に少なくとも二つの分岐ガス流路が形成され、
各分岐ガス流路のガスインレットが上記第一ガスパイプラインと連通し、
各分岐ガス流路は上記密封部の外周面に設けられるガスアウトレットを備え、
上記第一バルブプラグは更に少なくとも一つの第三位置を備え、
上記第一バルブプラグは、上記第一位置において上記第一ガスパイプラインを塞ぐことにより、上記第一ガスパイプラインを第一チャンバーから遮断し、
上記第一バルブプラグは、上記第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れることにより、上記第一ガスパイプラインおよびすべてのガスアウトレットを第一チャンバーと連通させ、
上記第一バルブプラグが上記第三位置にある場合、少なくとも一つの上記ガスアウトレットが上記第一ガスパイプラインの内壁により密封され、且つ少なくとももう一つの上記ガスアウトレットが上記第一チャンバーと連通する、請求項２３ないし２８のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項３０】
上記密封部には、更に一つのメインガス流路が備えられ、
上記分岐ガス流路がそれぞれ上記メインガス流路と連通し、
上記ガスインレットのそれぞれが、上記メインガス流路を介して上記第一ガスパイプラインと連通する、請求項２９に記載の調圧装置。
【請求項３１】
上記メインガス流路が上記密封部の軸方向に伸び、
上記分岐ガス流路が上記密封部の径方向に貫通する、請求項３０に記載の調圧装置。
【請求項３２】
上記コントローラが第二バルブプラグ及び第二弁座を備え、
上記第二バルブプラグが第二本体部及び当該第二本体部の先端に位置する円錐状体を備え、
上記第二弁座が、ガスインレット及びガスアウトレットが第三ガスパイプラインに接続される一つのガス流路を備え、
上記ガス流路には、上記円錐状体に合致する円錐状コントロールキャビティーが設けられ、
上記第二本体部が上記コントロールキャビティーにネジ固定された、請求項２１ないし３１のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項３３】
上記第一ガスパイプラインに流量制御チューブが設けられた、請求項２１ないし３２のいずれか一項に記載の調圧装置。
【請求項３４】
第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインとを備え、
上記第一弁座がキャビティーを備え、
上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に配置されるとともに上記キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記第二弾性体が、上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持し、
上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバーに連通し、
上記第一バルブプラグにおいて上記第一チャンバー内に配置された部分が、少なくとも二つの分岐ガス流路を備え、
各分岐ガス流路には、ガスアウトレットと、上記第一ガスパイプラインと連通するガスインレットとがそれぞれ形成され、
上記第一バルブプラグは、スライド方向において、第一位置、第二位置、及び少なくとも２つの第三位置を有し、
上記第一バルブプラグが第一位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁により全てのガスアウトレットが密封され、
上記第一バルブプラグが第二位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁が全てのガスアウトレットから離れ、
上記第一バルブプラグが第三位置にある場合、少なくとも一つのガスアウトレットが上記内壁により密封されるともに、少なくとももう一つのガスアウトレットが上記内壁から離れる、調圧装置。
【請求項３５】
上記第一バルブプラグは、本体部と、直径が当該本体部よりも小さい密封部とを備え、
上記主体部が上記第一弁座に摺動可能に密接し、
上記密封部が上記第一チャンバー内に位置し、
各分岐ガス流路が上記密封部に設けられる、請求項３４に記載の調圧装置。
【請求項３６】
上記密封部には、一つのメインガス流路が更に備えられ、
上記分岐ガス流路がそれぞれ上記メインガス流路と連通し、
上記ガスインレットがそれぞれ上記メインガス流路を介して上記第一ガスパイプラインと連通する、請求項３５に記載の調圧装置。
【請求項３７】
圧縮ガス容器と、
ニューマチックエンジンに圧縮ガスを供給するガス分配器と、
請求項２１ないし３６のいずれか一項に記載の調圧装置とを備え、
上記調圧装置が上記圧縮ガス容器とガス分配器とに接続される、圧縮ガス供給システム。
【請求項３８】
ニューマチックエンジンと、
請求項３７に記載の圧縮ガス供給システムとを備え、
上記圧縮ガス供給システムにおけるガス分配器が上記ニューマチックエンジンに接続される、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調圧装置、圧縮ガス供給システム及び自動車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願の出願人に対して発行された米国特許出願（米国特許第７６４１００５号  Ｂ２）は、左右対称に配置された左側風力ニューマチック（圧縮空気）エンジン及び右側風力ニューマチックエンジンを備えるエンジンを提供する。左側風力ニューマチック（圧縮空気）エンジン及び右側風力ニューマチックエンジンの各々は、インペラチャンバーと該インペラチャンバー内に設置されるインペラ（impeller）及びベーン（vanes）とを含む。圧縮ガスを主動力に、走行中に生じた風抵抗を補助動力にし、この主動力と補助動力によってインペラ及びベーンを駆動して回転させて駆動力が出力される。
【０００３】
上記発明は、初めて、圧縮ガスを、インペラを直接駆動して回転させる主動力とするとともに、風抵抗気流を補助動力として直接に利用する風力ニューマチックエンジン及び自動車を開示した。この自動車では、複雑な機械−電気エネルギー変換システムが不要となる。したがって、自動車の構成を簡素化することができ、環境汚染をゼロにすることができる自動車を提供することができる。また、前述特許出願（米国特許第７６４１００５号  Ｂ２）を基にして本願出願人により提出された米国特許出願（米国出願番号：第１２/３７７，５１３（国際公開第２００８／０２２５５６号）は、複合風力ニューマチックエンジンを提供する。流速が早く気流が相対的に集中する高圧ガスの特徴と、流速が遅く相対的に分散する風抵抗気流の特徴とに着目して、米国特許出願第１２/３７７，５１３では、それぞれ独立して作動する高圧ニューマチックエンジンと風抵抗エンジン（wind resistance engine）とが別個に設けられる。これにより、風力ニューマチックエンジンの性能がより最適化され、風力ニューマチックエンジン及び自動車の作動効率が向上する。
【０００４】
しかしながら、上記のような圧縮ガスを主動力源とする風力ニューマチックエンジン及び自動車は全く斬新な技術であるため、このような風力ニューマチックエンジン及び当該風力ニューマチックエンジンを使用した自動車の構成は、更に改善する余地がある。
【発明の開示】
【０００５】
本願の目的は、容易に操作できる調圧装置、圧縮ガス供給システム及び自動車を提供することにある。
【０００６】
本願の一側面によれば、減圧弁アセンブリは、第一制御弁と第二制御弁とを備える。上記第一制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインとを備える。上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に位置し、導管を通じてガスを排出する第一チャンバーと、第二チャンバーとに当該キャビティーを仕切る。上記第二弾性体は、上記第二チャンバー内に配置され、一端において上記第一弁座に接続され、他端において上記第一バルブプラグに接続される。上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバー内に接続部を有し、上記第二ガスパイプラインの一端が上記第一ガスパイプラインと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通する。上記第三ガスパイプラインの一端が上記第一チャンバーと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通する。上記第一バルブプラグは、第一位置で上記接続部を塞ぎ、第二位置で上記接続部から離れる。上記第二制御弁は、上記第三ガスパイプラインに設けられ、第二弁座と、第二弁座に対して移動可能な、制御される第二バルブプラグとを備える。上記第二バルブプラグは、その移動軌跡において上記第三ガスパイプラインを遮断させるための位置と当該第三ガスパイプラインを導通させるための位置を有する。
【０００７】
本願の他の側面にかかる減圧弁アセンブリは、第一制御弁と第二制御弁とを備える。上記第一制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインと、第四ガスパイプラインとを備える。上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に配置されて当該キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一バルブプラグが上記第一弁座に摺動可能に密接する。上記第二弾性体は、上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持する。上記第一ガスパイプラインが上記第一チャンバーと連通し、上記第二ガスパイプラインが上記第一ガスパイプライン及び第二チャンバーに接続され、上記第三ガスパイプラインは、上記第一チャンバー及び第二チャンバーに接続され、上記第二ガスパイプラインの断面積よりも大きい断面積を有し、上記第四ガスパイプラインは、上記第一チャンバーに連通する。上記第二制御弁は、上記第三ガスパイプラインに接続され、上記第三ガスパイプラインにおけるガス流量を制御する。上記第一バルブプラグが、スライド方向における第一位置において上記第一ガスパイプラインを塞ぐことにより上記第一ガスパイプラインを上記第一チャンバーから遮断し、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れることにより上記第一ガスパイプラインを上記第一チャンバーと連通させる。
【０００８】
本願の他の側面にかかる調圧装置は、制御弁とコントローラとを備える。上記制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインとを備える。上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に位置してこのキャビティーを、ガスを排出する第一チャンバーと第二チャンバーとに仕切る。上記第二弾性体は、上記第二チャンバー内に設置され、その一端が上記第一弁座に接続され、他端が上記第一バルブプラグに接続される。上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバーとの接続部を備える。上記第二ガスパイプラインの一端が上記第一ガスパイプラインと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通する。上記第三ガスパイプラインの一端が上記第一チャンバーと連通し、他端が上記第二チャンバーと連通する。上記第一バルブプラグは、第一位置において上記接続部を塞ぎ、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れる。上記コントローラは、上記第三ガスパイプラインに設けられ、第二弁座と、第二弁座に対して移動可能な、制御される第二バルブプラグとを備える。上記第二バルブプラグは、その移動軌跡において上記第三ガスパイプラインを遮断させるための位置と当該第三ガスパイプラインを導通させるための位置を有する。
【０００９】
本願の他の側面にかかる調圧装置は、制御弁とコントローラとを備える。上記制御弁は、キャビティーを含む第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインと、第二ガスパイプラインと、第三ガスパイプラインと第四ガスパイプラインとを備える。上記第一バルブプラグが上記キャビティー内に配置されて当該キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一バルブプラグが上記第一弁座に摺動可能に密接する。上記第二弾性体が上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持する。上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバーに連通する。上記第二ガスパイプラインは、上記第一ガスパイプライン及び第二チャンバーに接続される。上記第三ガスパイプラインは、上記第一チャンバー及び第二チャンバーに接続され、上記第二ガスパイプラインの断面積よりも大きい断面積を有する。上記第四ガスパイプラインが上記第一チャンバーに連通する。上記コントローラは、上記第三ガスパイプラインに接続され、上記第三ガスパイプラインにおけるガス流量を制御する。上記第一バルブプラグは、スライド方向における第一位置において上記第一ガスパイプラインを塞ぐことにより上記第１ガスパイプラインを上記第一チャンバーから遮断し、第二位置において上記第一ガスパイプラインから離れることにより上記第一ガスパイプラインを第一チャンバーに連通させる。
【００１０】
本願の他の側面にかかる調圧装置は、キャビティーを備える第一弁座と、第一バルブプラグと、第二弾性体と、第一ガスパイプラインとを備える。上記第一バルブプラグは、上記キャビティー内に配置されるとともに上記キャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切り、かつ、上記第一弁座に摺動可能に密接する。上記第二弾性体は、上記第二チャンバー内に配置され、上記第一バルブプラグを支持する。上記第一ガスパイプラインは、上記第一チャンバーに連通する。上記第一バルブプラグにおいて上記第一チャンバー内に配置された部分が、少なくとも二つの分岐ガス流路を備え、各分岐ガス流路には、ガスアウトレットと、上記第一ガスパイプラインと連通するガスインレットとがそれぞれ形成されている。上記第一バルブプラグは、スライド方向において、第一位置、第二位置、及び少なくとも２つの第三位置を有する。上記第一バルブプラグが第一位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁により全てのガスアウトレットが密封される。上記第一バルブプラグが第二位置にある場合、上記第一ガスパイプラインの内壁が全てのガスアウトレットから離れる。上記第一バルブプラグが第三位置にある場合、少なくとも一つのガスアウトレットが上記内壁により密封されるともに、少なくとももう一つのガスアウトレットが上記内壁から離れる。
【００１１】
本願の他の側面にかかる圧縮ガス供給システムは、圧縮ガス容器と、ニューマチックエンジンに圧縮ガスを供給するガス分配器と、上記圧縮ガス容器を上記ガス分配器に接続する減圧弁とを備える。
【００１２】
本願の他の側面にかかる自動車は、ニューマチックエンジンと、圧縮ガス供給システムとを備える。上記圧縮ガス供給システムにおけるガス分配器は、上記ニューマチックエンジンに直接に接続されている。
【００１３】
本願発明は、下記の効果（１）〜（４）を奏する。すなわち、（１）コントローラの調節により、第三ガスパイプラインにおけるガス流量と圧力の調節を実現し、第一バルブプラグを上下に移動させることで、第四ガスパイプラインにおけるガス流量及びガス気圧を調節することができ、簡易な操作と制御を実現する、（２）調圧装置によって圧縮ガスの流量及び気圧を調整し、調整した圧縮ガスがガス分配器により直接にニューマチックエンジンに供給されることで、ガスを供給するパイプラインを短縮させ、パイプライン全体におけるガスの損失を減少させ、ガスの利用率を向上することができる、（３）複数の分岐ガス流路を設けることで、調圧装置を段階的にオフすることができるため、自動車制動時の振動・衝撃を減らすことができる、（４）第二ガスパイプラインの直径が第三ガスパイプラインの直径よりも小さく、流量増幅の役割を果たすことができるため、第四ガスパイプラインにおけるガス流量を正確に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は第一の実施形態の調圧装置を備えた自動車の構成を示す模式図である。
【図２】図２は第一の実施形態の調圧装置がオフにされている態様を示す構成模式図である。
【図３】図３は第一の実施形態の調圧装置がオンにされている態様を示す構成模式図である。
【図４】図４は調圧装置と、圧縮ガス容器と、ガス分配器と、伝導系との接続関係を示す構成模式図である。
【図５】図５は第二の実施形態の調圧装置を備えた自動車におけるパワーシステムの一部を示す構成模式図である。
【図６】図６は第二の実施形態の調圧装置がオフにされている態様を示す構成模式図である。
【図７】図７は第二の実施形態の調圧装置がオンにされている態様を示す構成模式図である。
【図８】図８は第三の実施形態の調圧装置がオフにされている態様を示す構成模式図である。
【図９】図９は第三の実施形態の調圧装置がオンにされている態様を示す構成模式図である。
【図１０】図１０は第三の実施形態の調圧装置における第一バルブプラグの分解図である。
【図１１】図１１は第三の実施形態の調圧装置における第一バルブプラグの密封部の構成模式図である。
【図１２】図１２は第四の実施形態の調圧装置の構成模式図である。
【図１３】図１３は第五の実施形態の調圧装置の構成模式図である。
【図１４】図１４は第六の実施形態の調圧装置の構成模式図である。
【図１５】図１５は第七の実施形態の調圧装置がオンにされている態様を示す構成模式図である。
【図１６】図１６は第七の実施形態の調圧装置がオフにされている態様を示す構成模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図４に示すように、圧縮ガスをパワーソースとする自動車は、圧縮ガス容器２０と、ガスエンジン（ニューマチックエンジン）５０と、ガスエンジン５０へ圧縮ガスを供給するガス分配器３０とを備える。減圧弁機構（減圧弁アセンブリ）である調圧装置４０は、ガス分配器３０と圧縮ガス容器２０との間に設けられる。
【００１６】
上記減圧弁機構４０は第一制御弁３００と第二制御弁４００とを備える。第一制御弁３００は、第一弁座３０１、第一バルブプラグ３０２及び弾性体３０３を含む。第一弁座３０１は、キャビティー３０４を備える。第一バルブプラグ３０２は、このキャビティー３０４内に位置するとともに、このキャビティー３０４を第一チャンバー３０５及び第二チャンバー３０６に仕切る。第一制御弁３００は、更に、第一ガスパイプライン３０７、第二ガスパイプライン３０８、第三ガスパイプライン３０９及び第四ガスパイプライン３１０を含む。第一ガスパイプライン３０７は、圧縮ガス容器２０から圧縮ガスを取り入れる。第二ガスパイプライン３０８の一端が第一ガスパイプライン３０７と連通し、他端が第二チャンバー３０６と連通する。第三ガスパイプライン３０９の一端が第二チャンバー３０６と連通し、他端が第一チャンバー３０５と連通する。第一チャンバー３０５は、第四ガスパイプライン３１０を介してガス分配器３０に接続される。
【００１７】
第一ガスパイプライン３０７の直径は、第二ガスパイプライン３０８および第三ガスパイプライン３０９の直径よりも大きい。第二ガスパイプライン３０８の直径は、第三ガスパイプライン３０９の直径より小さい。第一バルブプラグ３０２は、第一弁座３０１に対して閉位置及び開位置をとる。第一バルブプラグ３０２は、閉位置にある時、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぐことで、第一ガスパイプライン３０７が第一チャンバー３０５と連通しなくなる。第一バルブプラグ３０２は、開位置にある時、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部から離れることで、第一ガスパイプライン３０７が第一チャンバー３０５に連通する。
【００１８】
第一バルブプラグ３０２は、柱状の本体部３１１と密封部３１２とを含む。密封部３１２の直径は、本体部３１１の直径よりも小さい。密封部３１２は針状の頭部を有する。本体部３１１は、第一弁座３０１に摺動自在に嵌め合いされている。本体部３１１の外周面は、第一弾性密封リング３１６で囲まれている。この第一弾性密封リング３１６を介して、本体部３１１が第一弁座３０１に密封状態に取り付けられている。本体部３１１は、軸方向に貫通するインナーチャンバー３１７を備える。密封部３１２は、インナーチャンバー３１７内に位置し、本体部３１１に対して直線的移動が可能である。弾性体３０３は、第一弾性体３１３及び第二弾性体３１４を含む。第一弾性体３１３は、一端において密封部３１２に当接し、他端においてポジションブロック３１５に、それぞれ当接する。第二弾性体３１４は、一端において第一弁座３０１の底部３０１Ａに、他端においてポジションブロック３１５にそれぞれ固定される。ポジションブロック３１５は、インナーチャンバー３１７にネジ固定される。本体部３１１の頂部の端面に、第二弾性密封リング３１８が固定されている。
【００１９】
第二制御弁４００は、第三ガスパイプライン３０９上に設けられ、第三ガスパイプライン３０９における流量を制御する。コントローラ４００は、中空の第二弁座４０１と、この第二弁座４０１に対して直線的運動が可能な第二バルブプラグ４０２とを備える。第二バルブプラグ４０２は第二弁座４０１にネジ固定される。第二バルブプラグ４０２は、電動（トランスミッション）機構５００の出力端に接続され、伝動機構５００の入力端に自動車の制御スイッチ７が接続される。伝動機構５００は、動力的に接続される第一伝動機構５０１と第二伝動機構５０２とを含む。第二伝動機構５０２は、例えばベルト伝動機構であり、駆動プーリ５０３と、この駆動プーリ５０３よりも直径が小さい従動プーリ５０４とを含む。ベルト５０５は、駆動プーリ５０３と従動プーリ５０４とに巻き付けられる。制御スイッチ７が操作されると、第一伝動機構５０１が作動し、駆動プーリ５０３がそれにより回転し、ベルト５０５により従動プーリ５０４を回転させる。従動プーリ５０４が第二バルブプラグ４０２を回転駆動するため、第二バルブプラグ４０２が第二弁座４０１に対して締めたり緩めたりされ、第三ガスパイプライン３０９における流量がコントロールされる。
【００２０】
圧縮ガスが調圧装置４０に入らない場合、第一弾性体３１３及び第二弾性体３１４の弾力により、密封部３１２の頭部が第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぐ。この時、第二密封リング３１８と第一弁座３０１の頂部３０１Ｂとの間にギャップがある。圧縮ガスがこの調圧装置４０に入るとき、圧縮ガスは、第一ガスパイプライン３０７及び第二ガスパイプライン３０８を経由して第二チャンバー３０６内に供給される。このガス供給の過程において、制御スイッチ７がオンにされていない場合、第二チャンバー３０６内の気圧により第一バルブプラグ３０２が引き続き頂部３０１ｂへ移動し、第二密封リング３１８がこの頂部３０１ｂに当接するまで、密封部の頭部が安定的に上記接続部を塞ぐようになる。制御スイッチ７がオンされると、第二バルブプラグ４０２が緩められ、第三ガスパイプライン３０９が導通し、第二チャンバー３０６内のガスが第三ガスパイプライン３０９を経由して第一チャンバー３０５へ流れるため、第二チャンバー３０６内の気圧が低下する。すると、第一バルブプラグ３０２の密封部３１２が圧縮ガスの気圧により上記接続部から離れ、圧縮ガスが第一チャンバー３０５及び第四ガスパイプライン３１０を経由して分配器３０に入る。圧縮ガスが第一チャンバー３０５を介して第四ガスパイプライン３１０に入る際に、第一バルブプラグ３０２の全体が第一弁座３０１の底部３０１ａへ向けて移動する。圧縮ガス容器２０からの給気が停止されると、第一バルブプラグ３０２の密封部３１２が、再び、第一弾性体及び第二弾性体の作用力により、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぐ。
【００２１】
第一弾性体及び第二弾性体は、例えば、ばね、弾性スリーブ、クリップ、又は、第一バルブプラグ３０２の摺動方向に伸縮変形或は弾性変形可能なその他の部品であってもよい。
【００２２】
調圧装置を設けることにより、圧縮ガス容器２０から分配器３０へのガス流出の正確なオン／オフ制御が実現される。第二弾性体３１３は、第一バルブプラグ３０２の本体部３１１から第一弁座３０１への剛性衝撃力を効果的に低減する緩衝の役割を果たすとともに、第一ガスパイプライン３０７に対する密封部３１２の気密性を向上することができる。第二ガスパイプライン３０８の断面積が第三ガスパイプライン３０９の断面積よりも小さいため、制御弁３００の全てのガス流路への制御を行うことができるとともに、流量を増幅する役割を果たし、制御の精度を向上することができる。
【００２３】
分配器が二つ設けられている場合は、当該二つの分配器に対応する二つの調圧装置が設けられ、同一の制御スイッチにより制御される。この場合、第二伝動機構５０２は、この２つの調圧装置の第二バルブプラグをそれぞれ駆動する２つの従動プーリを備えても良い。
【００２４】
図５〜７は、本願の第二の実施形態の調圧装置を示す図である。ガスの圧力（例えば減圧）や流量の調整を行う調圧装置４０は、自動車において、圧縮ガスを貯蔵するための圧縮ガス容器２０とガス分配器３０との間に設置される。ガス分配器３０は、自動車のニューマチックエンジン５０へガスを供給するための複数のガス流路へ、調節したガスを供給する役割を果たす。ガス分配器３０は、ガス供給パイプライン３３０と、自動車を駆動するニューマチックエンジン５０にガスを排出するためのノズル３３１とを備えても良い。
【００２５】
調圧装置４０は制御弁３００とコントローラ４００とを備える。制御弁３００は、第一弁座３０１、第一バルブプラグ３０２及び弾性体３０３を含む。第一弁座３０１は、キャビティー３０４を備える。第一バルブプラグ３０２は、キャビティー３０４内に位置し、摺動可能に第一弁座３０１に密接する。キャビティー３０４内の第一バルブプラグ３０２は、キャビティー３０４を第一チャンバー３０５及び第二チャンバー３０６に仕切る。制御弁３００は、更に、第一ガスパイプライン３０７、第二ガスパイプライン３０８、第三ガスパイプライン３０９及び第四ガスパイプライン３１０を含む。第一ガスパイプライン３０７は、圧縮ガス容器２０から圧縮空気の供給を受け入れるために用いられる。第二ガスパイプライン３０８は、一端で第一ガスパイプライン３０７と連通し、他端で第二チャンバー３０６と連通する。第三ガスパイプライン３０９は、一端で第二チャンバー３０６と連通し、他端で第一チャンバー３０５と連通する。第一チャンバー３０５は、第四ガスパイプライン３１０を介して分配器３０に接続される。第一ガスパイプライン３０７の断面積は、第二ガスパイプライン３０８の断面積および第三ガスパイプライン３０９の断面積よりも大きい。第二ガスパイプライン３０８の断面積は、第三ガスパイプライン３０９の断面積より小さい。第一バルブプラグ３０２は、第一弁座３０１に対して閉位置及び開位置をとる。第一バルブプラグ３０２は、閉位置にある時、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぐことで、第一ガスパイプライン３０７が第一チャンバー３０５から遮断される。第一バルブプラグ３０２は、開位置にある時、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部から離れることで、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５とが連通する。
【００２６】
第一バルブプラグ３０２は、柱状の本体部３１１と、本体部３１１よりも直径が小さく針状の頭部を有する密封部３１２とを含む。本体部３１１は、第一弁座３０１に摺動自在に装着されている。本体部３１１の外周面は、第一弾性密封リング３１６に囲まれ、これにより、本体部３１１は第一弁座３０１に密着している。本体部３１１は、軸方向に貫通するインナーチャンバー３１７を備える。チャンバー３０５内へ伸びる密封部３１２は、インナーチャンバー３１７内に配置され、本体部３１１に対して直線的移動が可能である。弾性体３０３は、第一弾性体３１３及び第二弾性体３１４を含む。第一弾性体３１３はインナーチャンバー３１７内に設置され、その両端がそれぞれ密封部３１２及び第一ポジションブロック３１５に当接する。第二弾性体３１４は第二チャンバー３０６内に設置され、その一端が第一弁座３０１の底部３０１ａに固定され、他端が第一ポジションブロック３１５に固定される。第一ポジションブロック３１５は、インナーチャンバー３１７の底部にネジ固定される。本体部３１１の頂部の端面に、第二弾性密封リング３１８が固定される。
【００２７】
コントローラ４００は、第三ガスパイプライン３０９上に設けられ、第三ガスパイプライン３０９のガスに対して流量制御を行う。ここで、ガス流量制御とは、流量有り状態と流量無し状態との間の変化への制御や、大流量と小流量との間の変化への制御を含み得る。コントローラ４００は、中空の第二弁座４０１と、第二バルブプラグ４０２とを備える。第二バルブプラグ４０２は、第二本体部４０４と、この第二本体部４０４の先端に位置する円錐状体４０５とを備える。第二弁座４０１には、ガスインレット４０７とガスアウトレット４０８とを有するガス流路４０６が形成される。また、ガス流路４０６には、上記円錐状体に合致する円錐状のコントロールキャビティー４１０が設けられる。第二本体部４０４は、コントロールキャビティー４１０にネジ固定される。第二本体部４０３とコントロールキャビティー４１０との間の第二ギャップ４０３の大きさをねじにより調整することで、第三ガスパイプライン３０９におけるガス流量を制御することができる。第三ガスパイプライン３０９は、第一部分３０９ａと第二部分３０９ｂとに分割されても良い。第一部分３０９ａは、ガス流路４０６のガスインレット４０７と第二チャンバー３０６とに接続される。第二部分３０９ｂは、ガス流路４０６のガスアウトレット４０８と第一チャンバー３０５とに接続される。コントローラ４００は、他の従来のガス流量制御装置であってもよいことは、当業者に理解されるであろう。第二バルブプラグ４０２は、伝動機構５００の出力端に接続され、伝動機構５００の入力端に自動車の制御スイッチが接続される。伝動機構５００は、第二伝動機構５０２と、動力的に接続される第一伝動機構５０１とを含む。第一伝動機構５０１は、制御スイッチを第二伝動機構５０２に接続する。第二伝動機構５０２は、例えばベルト伝動機構であり、駆動プーリ５０３と、この駆動プーリ５０３よりも直径が小さい従動プーリ５０４とを含む。ベルト５０５が、駆動プーリ５０３と従動プーリ５０４との周りに巻き付けられる。制御スイッチが操作されると、第一伝動機構５０１が作動し、駆動プーリ５０３がそれにより回転するようになり、さらに、ベルト５０５により従動プーリ５０４を回転させる。従動プーリ５０４の回転に応じて、第二バルブプラグ４０２が回転するため、第二バルブプラグ４０２が第二弁座４０１に対して締めたり緩めたりされる。即ち、第二ギャップ４０３の大きさを変更することにより、第三ガスパイプラインにおける流量を調整することができる。第二ギャップ４０３が０になると、コントローラ４００がオフされ、第三ガスパイプライン３０９が遮断される。
【００２８】
圧縮空気が調圧装置に入らない場合、第一弾性体３１３及び第二弾性体３１４の弾力により、密封部３１２の頭部が第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぐ。この時に、第二密封リング３１８と第一弁座３０１の頂部３０１ｂとの間にギャップがある(あるいは、第二密封リング３１８がこの頂部３０１ｂに達している)。圧縮空気が調圧装置に入ると、圧縮空気は、第一ガスパイプライン３０７及び第二ガスパイプライン３０８を経由して第二チャンバー３０６内に供給される。圧縮空気の供給の過程において、制御スイッチ７がオンにされていない場合、第二チャンバー３０６内の気圧により第一バルブプラグ３０２が引き続き頂部３０１ｂへ向かって移動し、第二密封リング３１８がこの頂部３０１ｂに当接する(あるいは、第二密封リング３１８が弾性変形後に頂部３０１ｂに押し付けられる)まで、密封部の頭部が上記接続部を安定的に塞ぐ(密封部３１２の外周面３２０が第一ガスパイプライン３０７の内壁３２１に密着する)ようにする。制御スイッチがオンされると、第二バルブプラグ４０２が緩められ、第三ガスパイプライン３０９が導通し、第二チャンバー３０６内のガスが第三ガスパイプライン３０９を経由して第一チャンバー３０５へ流れるため、第二チャンバー３０６内の気圧が低下する。すると、第一バルブプラグ３０２の密封部３１２が圧縮ガスの気圧により上記接続部から離れ、圧縮ガスが第一チャンバー３０５及び第四ガスパイプライン３１０を経由して分配器３０に入る。圧縮ガスが第一チャンバー３０５を介して第四ガスパイプライン３１０に入る間、第一バルブプラグ３０２の全体が第一弁座の底部３０１ａへ向かって移動する。第一バルブプラグ３０２に作用する力が平衡すると、本体部３１１と密封部３１２とが相対的に静止状態になる。密封部３１２の外周面３２０と第一ガスパイプライン３０７の内壁３２１との間に、圧縮ガスが通過するための第一ギャップ３１９が形成される。圧縮ガス容器２０からの給気が停止されると、第一バルブプラグ３０２の密封部３１２が、第一弾性体及び第二弾性体から与えられる力により、再び、第一ガスパイプライン３０７と第一チャンバー３０５との接続部を塞ぎ、密封部３１２が第一ガスパイプライン３０７の内壁に密着するようになる。
【００２９】
また、制御弁３００の第一弁座３０１の外周に、放熱器３２７が設けられても良い。第三弾性体３２６が、第一バルブプラグ３０２の底部の下方にぶら下がるように構成されても良い。第一バルブプラグ３０２の密封部３１２が第一ガスパイプライン３０７を塞ぐと、第三弾性体３２６が、第一弁座３０１の底部３０１ａに接触せずにぶら下がる。密封部３１２が下方へ移動すると、第二弾性体３１４が引き続き圧縮され続ける。その間、第二弾性体３１４は、先に下降して第一弁座３０１の底部３０１ａに接触するまで圧縮される。第二弾性体３１４及び第三弾性体３２６を利用して、第四ガスパイプライン３１０におけるガス流量やガス圧に対して多段な制御を実現することができる。また、第一弁座３０１には、第四ガスパイプライン３１０内のガス圧を監視するための気圧計３２８が設けられても良い。
【００３０】
コントローラ４００の操作により、第三ガスパイプライン３０９におけるガス流量及びガス圧を調節できる。これにより、密封部３１２が上下に移動し、第一ガスパイプライン３０７の内壁と密封部３１２の外周面との間の第一ギャプ３１９を変更し、第四ガスパイプライン３１０におけるガス流量やガス圧を調節することができる。
【００３１】
第一弾性体、第二弾性体及び第三弾性体は、例えば、ばね、弾性スリーブ、クリップ、又は、第一バルブプラグ３０２の摺動方向に伸縮変形或は弾性変形可能な他の部品であってもよい。
【００３２】
以上のような調圧装置を設けることにより、圧縮ガス容器における圧縮ガスを調圧してから分配器へ供給することができる。第二弾性体３１３は、第一バルブプラグ３０２の本体部３１１と第一弁座３０１との間の剛性衝撃力を効果的に低減する緩衝の役割を果たすとともに、第一ガスパイプライン３０７への密封部３１２の気密性を向上することができる。第二ガスパイプライン３０８の断面積が第三ガスパイプライン３０９の断面積よりも小さいため、制御弁３００のガス流路全体への制御を行うことができるとともに、流量を増幅する役割を果たし、制御の精度を向上することができる。
【００３３】
分配器が二つの場合は、当該二つの分配器に対応する二つの調圧装置が設けられ、同一の制御スイッチにより制御される。この場合、図５に示すように、第二伝動機構は、この２つの調圧装置の第二バルブプラグをそれぞれ駆動する２つの従動プーリを備えても良い。なお、他の例において、ガス分配器にインプットされる圧縮ガスの流量や気圧に対して多段制御を行う二つ以上の直列連結した調圧装置を備えてもよい。
【００３４】
図８〜１１は第三の実施形態の調圧装置を示す。本実施形態と上記第二の実施形態との主な違いは、第一バルブプラグの構造にある。本実施形態では、制御弁３００は、第一弁座３０１、第一バルブプラグ３０２、第一弾性体３０３、第二弾性体３１４、及び第三弾性体３２６を備える。第一弁座３０１は、キャビティー３０４を備える。第一バルブプラグ３０２は、キャビティー３０４内に位置するとともに、このキャビティー３０４を第一チャンバー３０５及び第二チャンバー３０６に仕切る。第一バルブプラグ３０２は、柱状の本体部３１１と、柱状本体部３１１よりも直径が小さい柱状の密封部３１２とを含む。密封部３１２の外周面３２０が、第一ガスパイプライン３０７の内壁３２１に摺動可能に密接する。密封部３１２は、軸方向に延設されるメインガス流路３２２と、径方向に貫通する少なくとも一つの分岐ガス流路３２３とを備える。メインガス流路３２２は、第一ガスパイプライン３０７に接続され、分岐ガス流路３２３は、メインガス流路３２２と連通するガスインレット３２４と、ガスアウトレット３２５とを備える。メインガス流路３２２のかわりに、複数の独立した分岐ガス流路を密封部に設置してもよい。
【００３５】
第一バルブプラグ３０２は、更に、第一ポジションブロック３１５と第二ポジションブロック３２９とを備える。本体部３１１は、軸方向に貫通するインナーキャビティー３１７を備える。第一ポジションブロック３１５は、インナーチャンバー３１７の底部にネジ固定される。インナーチャンバー３１７の底部に同様にネジ固定される第二ポジションブロック３２９は、第一ポジションブロック３１５の下に設置される。第三弾性体３２６は、第二ポジションブロック３２９に掛けられる。第二弾性体３１４は、上へ延設されて第二ポジションブロック３２９を通して第一ポジションブロック３１５に接続される。第一バルブプラグ３０２は、更に、本体部３１１の頂部にネジ固定される蓋３２２を備えていても良い。第二密封リング３１８は、蓋３３２の端面に設けられる。
【００３６】
コントローラ４００がオフされると、第一バルブプラグ３０２の全体が上へ移動し、最上方のガスアウトレット３２５が最初に第一ガスパイプライン３０７の内壁３２１により塞がれる。この状態で、第一ガスパイプライン３０７内のガスは、依然として他の分岐パイプラインのガスアウトレット３２５を介して第四ガスパイプライン３１０に入ることができる。そして、他のガスアウトレット３２５は、第一バルブプラグのすべてのガスアウトレット３２５が塞がれるまで、第一ガスパイプライン３０７の内壁３２１により下方に次々と密封されるため、第一ガスパイプライン３０７が第四ガスパイプライン３１０から完全に遮断される。少なくとも二つのガスアウトレットを設けることにより、調圧装置全体を段階的にクローズさせることができる。これより、自動車に対して多段的制動を実現でき、調圧装置を直接にクローズさせることによる自動車への衝撃およびそれに続く損壊を防止することができる。
【００３７】
上記調圧装置に対して、第一バルブプラグ３０２が、第一位置、第二位置及び少なくとも二つの第三位置を有する。第一バルブプラグ３０２は、第一位置にある場合、第一ガスパイプライン３０７を遮断し、第一ガスパイプライン３０７が第四ガスパイプライン３１０と連通せず、ガスアウトレットのどれも第一チャンバー３０５と連通しない。第一バルブプラグ３０２が第二位置にある場合、第一ガスパイプライン３０７の内壁が全てのガスアウトレットから離れ、全てのガスアウトレットが第一チャンバー３０５と連通し、第一バルブプラグ３０２が第一ガスパイプライン３０７から離れる。「第一バルブプラグ３０２が第一ガスパイプライン３０７から離れる」とは、第一バルブプラグ３０２が下方に移動して完全に第一ガスパイプライン３０７から脱出すること、あるいは、第一バルブプラグ３０２の一部が上へ向かって第一ガスパイプライン３０７内に延伸すること、を含み得る。第一バルブプラグ３０２が第三位置にある場合、少なくとも一つのガスアウトレットが第一ガスパイプライン３０７の内壁により密封されるとともに、少なくとも一つのガスアウトレットが該内壁から離れる。つまり、一部のガスアウトレットが第一チャンバー３０５と連通しているが、他のガスアウトレットが第一チャンバー３０５から遮断されている。「第一バルブプラグ３０２が第一ガスパイプライン３０７を遮断する」とは、ガスアウトレットの全てが第一ガスパイプライン３０７の内壁に塞がれること、あるいは、第一バルブプラグ３０２が第一ガスパイプライン３０７のアウトレット３３５を塞ぐこと、を意味する。
【００３８】
図１２は、調圧装置の第四の実施形態を示すものであり、同図が示すように、第三の実施形態と主な違いは、分岐ガス流路３２３の断面が円形であることにある。
【００３９】
図１３は、調圧装置の第五の実施形態を示すものであり、同図が示すように、第三の実施形態と主な違いは、分岐ガス流路３２３の断面がレーストラック状であることにある。
【００４０】
図１４は、調圧装置の第六の実施形態を示すものであり、同図が示すように、第二の実施形態と主な違いは、各ガスアウトレット３２５が正弦状に配置されることにある。
【００４１】
図１５および図１６は、調圧装置の第七の実施形態を示すものであり、同図が示すように、第一ないし第六の実施形態と主な違いは、第一ガスパイプライン３０７内に流量制御チューブが設置されることにある。圧縮ガス容器内の圧縮ガスが、流量制御チューブ６０および第一ガスパイプライン３０７を介して、第二ガスパイプライン３０８に入る。異なる排気量の自動車に対して異なる直径の流量制御チューブを取り替えるだけでよいので、自動車の規格化生産を実現できる。
【００４２】
調圧装置は、第一弁座と第一バルブプラグとを備える。第一バルブプラグが第一弁座のキャビティー内に配置され、且つ、第一弁座に摺動可能に密接し、このキャビティーを第一チャンバー及び第二チャンバーに仕切る。第一チャンバーが吸気するための第一ガスパイプラインと接続されてもよい。第二チャンバー内に第一バルブプラグを支持する第二弾性体を設けてもよい。第一バルブプラグがガスアウトレットのある複数の分岐ガス流路を備えても良い。第一バルブプラグは、スライド方向において、第一位置、第二位置、及び第一バルブプラグの摺動方向において第一位置と第二位置の間にある少なくとも二つの第三位置を有してもよい。第一バルブプラグが第一位置にある場合、第一バルブプラグは第一ガスパイプラインを遮断し、第一ガスパイプライン内のガスは第一チャンバー内に進むことができない。第一バルブプラグが第二位置にあるの場合、第一ガスパイプラインの内壁が全てのガスアウトレットから離れ、第一ガスパイプラインが第一チャンバーと連通する。第一バルブプラグが第三位置にある場合、少なくとも一つのガスアウトレットが第一チャンバーと連通するとともに、少なくとも一つのガスアウトレットが第一ガスパイプラインの内壁により密封される。第一バルブプラグが上へ移動すると、各ガスアウトレットがトップからボトムへと次々に第一ガスパイプラインの内壁により密封される。これにより、調圧装置の多段的閉鎖を実現することができるため、調圧装置の閉鎖時に生じる衝撃力を有効的に緩和し、減圧バルブの使用寿命を延長することができる。第一バルブプラグが下へ移動すると、全てのガスアウトレットが最下部のガスアウトレットから最上部のガスアウトレットへと段階的に開けられ、第一チャンバーに入るガスの流量が段階的に増大し、調圧装置の容易な制御を可能とする。このような構成の調圧装置は、バルブプラグとガスパイプラインの内壁との協同でガス流路の閉鎖を実現する場合に適用することができる。さらに、ガスアウトレットは第一バルブプラグのスライド方向において直線状に配置されてもよいが、曲線状に配置されてもよい。また、ガスアウトレットは同一の平面上に分布してもよいが、複数の平面上に分布してもよい。
【００４３】
以上は、具体的な実施形態を使って本発明を詳しく説明したが、言うまでもなく、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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