特開 2023-79715 弁構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023079715

(43)【公開日】2023-06-08

(54)【発明の名称】弁構造体

(51)【国際特許分類】

   F16K 47/02 20060101AFI20230601BHJP

   F16K 51/00 20060101ALI20230601BHJP

【ＦＩ】

F16K47/02 D

F16K51/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021193314

(22)【出願日】2021-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松本 優也

(72)【発明者】

【氏名】木田 浩司

(72)【発明者】

【氏名】稲木 秀介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 琢也

(72)【発明者】

【氏名】中村 昭夫

【テーマコード（参考）】

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H066AA01

3H066BA33

3H066BA34

3H066BA38

(57)【要約】

【課題】弁構造体の摺動部のグリス切れや、異物や摩耗粉の堆積を抑制する。
【解決手段】弁構造体は、流体が流入する流入路、流体が流出する流出路、および、流入路と流出路とを連通させる弁体収容空間を有するハウジングと、弁体収容空間の中心軸に沿って移動する弁体とを備える。ハウジングは、弁体の移動によって弁体に摺動する被摺動面を有し、弁体は、弁体の移動によって被摺動面に摺動する摺動面を有し、摺動面と被摺動面との間にはグリスが配置されており、摺動面と被摺動面とのうちの少なくとも一方は、凹凸構造を有し、凹凸構造は、上記中心軸を中心とする周方向に沿って並ぶ複数の凹部によってそれぞれ構成された複数の凹部列を有し、複数の凹部列は上記中心軸に沿った方向における位置を互いに異ならせて配置され、隣り合う凹部列のうちの一方は、隣り合う凹部列のうちの他方を構成する凹部とは周方向における位置の異なる凹部を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁構造体であって、
流体が流入する流入路と、前記流体が流出する流出路と、前記流入路と前記流出路とを連通させる円柱状の弁体収容空間とを有するハウジングと、
前記弁体収容空間に配置され、前記弁体収容空間の中心軸に沿って移動する弁体と、
を備え、
前記ハウジングは、前記弁体の移動によって前記弁体に摺動する被摺動面を有し、
前記弁体は、前記弁体の移動によって前記被摺動面に摺動する摺動面を有し、
前記摺動面と前記被摺動面との間には、グリスが配置されており、
前記摺動面と前記被摺動面とのうちの少なくとも一方は、凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は、前記中心軸を中心とする周方向に沿って並ぶ複数の凹部によってそれぞれ構成された複数の凹部列を有し、
前記複数の凹部列は、前記中心軸に沿った方向における位置を互いに異ならせて配置され、
前記複数の凹部列のうちの隣り合う凹部列のうちの一方は、前記隣り合う凹部列のうちの他方を構成する前記凹部とは前記周方向における位置の異なる前記凹部を有する、
弁構造体。

【請求項2】

請求項１に記載の弁構造体であって、
前記凹凸構造は、全ての前記凹部を前記中心軸に垂直な投影面に投影した場合に、全ての前記凹部を前記投影面に投影することで得られる投影像が前記周方向において途切れずに環状に繋がるように構成されている、弁構造体。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の弁構造体であって、
前記流入路に配置されたフィルタを備え、
前記周方向に沿った前記凹部の幅は、前記フィルタの目の最大幅よりも広い、弁構造体。

【請求項4】

請求項３に記載の弁構造体であって、
前記凹部の深さは、前記フィルタの目の最大幅よりも深い、弁構造体。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の弁構造体であって、
前記弁体収容空間から前記流入路に向かって前記弁体を付勢する弾性部材を備える、弁構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、弁構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＮＣ旋盤などの工作機械の振動を減衰させる制振デバイスが開示されている。この制振デバイスの摺動部には、摺動部の摩擦係数を調整するための凹凸構造が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０７６４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願の発明者等は、上記文献の制振デバイスの摺動部のように、バルブの摺動部に凹凸構造を設けることを検討した。そして、バルブの摺動部では、異物が流入することや、摺動部に塗布されたグリスが局所的に欠乏することなどの問題が生じ得るので、凹凸の形態に工夫の余地があることを見出した。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、弁構造体が提供される。この弁構造体は、流体が流入する流入路と、前記流体が流出する流出路と、前記流入路と前記流出路とを連通させる円柱状の弁体収容空間とを有するハウジングと、前記弁体収容空間に配置され、前記弁体収容空間の中心軸に沿って移動する弁体と、を備える。前記ハウジングは、前記弁体の移動によって前記弁体に摺動する被摺動面を有し、前記弁体は、前記弁体の移動によって前記被摺動面に摺動する摺動面を有し、前記摺動面と前記被摺動面との間には、グリスが配置されており、前記摺動面と前記被摺動面とのうちの少なくとも一方は、凹凸構造を有し、前記凹凸構造は、前記中心軸を中心とする周方向に沿って並ぶ複数の凹部によってそれぞれ構成された複数の凹部列を有し、前記複数の凹部列は、前記中心軸に沿った方向における位置を互いに異ならせて配置され、前記複数の凹部列のうちの隣り合う凹部列のうちの一方は、前記隣り合う凹部列のうちの他方を構成する前記凹部とは前記周方向における位置の異なる前記凹部を有する。
この形態の弁構造体によれば、摺動面と被摺動面とのうちの少なくとも一方に設けられた凹凸構造は、弁体収容空間の中心軸を中心とする周方向に沿って並ぶ複数の凹部によってそれぞれ構成された複数の凹部列を有しており、複数の凹部列のうちの隣り合う凹部列のうちの一方は、隣り合う凹部列のうちの他方を構成する凹部とは周方向における位置の異なる凹部を有している。そのため、摺動面と被摺動面との間にて局所的なグリスの欠乏が生じたとしても、上記中心軸に沿って弁体が移動することにより、グリスの欠乏する部分に対して、凹部に入り込んだグリスを供給することができ、さらに、上記中心軸に沿って弁体が移動することにより、異物や摩耗粉を凹部に捕集することができる。
（２）上記形態の弁構造体において、前記凹凸構造は、全ての前記凹部を前記中心軸に垂直な投影面に投影した場合に、全ての前記凹部を前記投影面に投影することで得られる投影像が前記周方向において途切れずに環状に繋がるように構成されてもよい。
この形態の弁構造体によれば、グリスの欠乏する部分への凹部からのグリスの供給漏れや、凹部への異物や摩耗粉の捕集漏れが生じることを抑制できる。
（３）上記形態の弁構造体は、前記流入路に配置されたフィルタを備え、前記周方向に沿った前記凹部の幅は、前記フィルタの目の最大幅よりも広くてもよい。
この形態の弁構造体によれば、フィルタを通過した異物を凹部に捕集しやすくできる。
（４）上記形態の弁構造体において、前記凹部の深さは、前記フィルタの目の最大幅よりも深くてもよい。
この形態の弁構造体によれば、１つの異物だけで凹部が埋まることを抑制できる。そのため、凹部が異物で埋まることによって、凹部の異物を捕集する機能が失われにくくできる。
（５）上記形態の弁構造体は、前記弁体収容空間から前記流入路に向かって前記弁体を付勢する弾性部材を備えてもよい。
この形態の弁構造体によれば、グリスの欠乏や、摺動面や被摺動面に異物や摩耗粉が付着することに起因して、弾性部材によって付勢される弁体が中心軸に沿って振動するチャタリングが生じやすくなることを抑制できる。
本開示は、弁構造体以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、逆止弁などの形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態の弁構造体の構成を模式的に示す説明図。

【図2】第１実施形態の逆止弁部の構成を示す断面図。

【図3】第１実施形態の凹凸構造の構成を示す第１の説明図。

【図4】第１実施形態の凹凸構造の構成を示す第２の説明図。

【図5】第１実施形態の凹凸構造の構成を示す第３の説明図。

【図6】第１実施形態の逆止弁部の開閉の様子を示す断面図。

【図7】第２実施形態の凹凸構造の構成を示す説明図。

【図8】第３実施形態の凹凸構造の構成を示す説明図。

【図9】第４実施形態の凹凸構造の構成を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における弁構造体３００の構成を模式的に示す説明図である。本実施形態では、弁構造体３００は、水素タンク２００と燃料電池４００とを搭載した燃料電池車両１０に設けられている。弁構造体３００は、水素タンク２００の端部に設けられた口金に固定されている。燃料電池車両１０の車体には、水素充填口１００が設けられている。水素充填口１００には、例えば、水素ステーションに設置された水素供給装置が接続される。水素充填口１００は、第１配管１１０を介して、弁構造体３００に接続されている。弁構造体３００は、第２配管４１０を介して、燃料電池４００に接続されている。

【0009】

弁構造体３００は、第１流入路３１０と、フィルタ３１５と、逆止弁部３５０と、第１流出路３２０と、第２流入路３３０と、開閉弁部３６０と、第２流出路３４０とを有している。第１流入路３１０は、第１配管１１０と逆止弁部３５０とを連通させている。フィルタ３１５は、第１流入路３１０に設けられており、水素充填口１００から流入した異物を捕集する。フィルタ３１５は、例えば、金属製あるいは樹脂製のメッシュフィルタによって構成されている。逆止弁部３５０は、第１流入路３１０に流入した水素ガスを第１流出路３２０に導く機能と、第１流出路３２０から第１流入路３１０への水素ガスの逆流を防止する機能とを有している。第１流出路３２０は、逆止弁部３５０と水素タンク２００とを連通させている。

【0010】

第２流入路３３０は、水素タンク２００と開閉弁部３６０とを連通させている。開閉弁部３６０は、第２流入路３３０から第２流出路３４０への水素ガスの流入を開始および停止させる機能を有している。開閉弁部３６０は、例えば、ソレノイドによって駆動される電磁弁として構成されている。第２流出路３４０は、開閉弁部３６０と第２配管４１０とを連通させている。

【0011】

水素充填口１００に供給された水素ガスは、第１配管１１０、第１流入路３１０、逆止弁部３５０、および、第１流出路３２０をこの順に流れて、水素タンク２００に貯蔵される。水素タンク２００に貯蔵された水素ガスは、第２流入路３３０、開閉弁部３６０、第２流出路３４０、および、第２配管４１０をこの順に流れて、燃料電池４００に供給される。

【0012】

図２は、本実施形態における逆止弁部３５０の構成を示す断面図である。本実施形態における逆止弁部３５０は、ハウジング２０と、弁体６０と、バネ７０とを備えている。ハウジング２０は、弁体収容空間４１を有している。本実施形態では、弁体収容空間４１は、中心軸ＣＬ１を中心とする円柱状に構成されている。以下の説明では、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１に沿った方向のことを軸方向ＡＤと呼び、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１を中心とする円の半径に沿った方向のことを径方向ＲＤと呼び、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１を中心とする円の円周に沿った方向のことを周方向ＣＤと呼ぶ。

【0013】

ハウジング２０は、弁体収容空間４１を囲む内壁面の一端に、流入穴３１と弁座３５とを有している。流入穴３１は、第１流入路３１０の端部を構成している。弁座３５は、流入穴３１の開口部を囲むように設けられている。ハウジング２０は、弁体収容空間４１を囲む内壁面の他端に、流出穴５１とバネ支持面５５とを有している。流出穴５１は、第１流出路３２０の端部を構成している。本実施形態では、バネ支持面５５は、流入穴３１の開口部を囲むように設けられている。

【0014】

ハウジング２０は、弁体収容空間４１を囲む内壁面に、被摺動面４５を有している。被摺動面４５は、弁体６０に摺動する面である。摺動とは、一方の物体が他方の物体に直接接触している状態において一方の物体が他方の物体の上を滑るように移動することだけではなく、一方の物体が他方の物体にグリスなどの潤滑剤を介して接触している状態において一方の物体が他方の物体の上を滑るように移動することをも含む意味である。本実施形態では、被摺動面４５は、弁体収容空間４１を囲む内壁面の側面部に設けられている。つまり、本実施形態では、被摺動面４５は、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１を中心とする円筒状に構成されている。

【0015】

本実施形態では、ハウジング２０は、第１部材３０、第２部材４０、および、第３部材５０を含む複数の部材を組み合わせて構成されている。第２部材４０には、貫通穴が設けられている。第１部材３０は、第２部材４０の貫通穴の一端を塞ぐように配置されており、圧入によって第２部材４０に固定されている。第３部材５０は、第２部材４０の貫通穴の他端を塞ぐように配置されており、圧入によって第２部材４０に固定されている。第１部材３０と第３部材５０とが第２部材４０に固定されることによって、弁体収容空間４１が形成されている。被摺動面４５は、第２部材４０に設けられている。流入穴３１および弁座３５は、第１部材３０に設けられている。流出穴５１およびバネ支持面５５は、第３部材５０に設けられている。本実施形態では、第２部材４０および第３部材５０は、アルミニウム合金で形成されており、第１部材３０は、エステル系の樹脂材料で形成されている。

【0016】

弁体６０は、弁体収容空間４１に配置されている。弁体６０は、中心軸ＣＬ２を中心とする軸状に構成されている。弁体６０の中心軸ＣＬ２が弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１に重なるように、弁体６０が弁体収容空間４１に配置されている。弁体６０は、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１に沿って移動することができる。弁体６０の先端部６１が弁座３５に接触することによって、流入穴３１が閉塞される。弁体６０の先端部６１が弁座３５から離れることによって、流入穴３１が開放される。

【0017】

弁体６０は、摺動面６５を有している。摺動面６５は、弁体６０の外壁面のうち、被摺動面４５に摺動する面である。本実施形態では、摺動面６５は、弁体６０のうちの先端部６１と後端部６２との間の拡径された部分に設けられており、弁体６０の中心軸ＣＬ２を中心とする円筒状に構成されている。摺動面６５の直径は、被摺動面４５の直径よりも、例えば、数十マイクロメートルから数百マイクロメートル小さい。

【0018】

弁体６０には、弁体６０のうちの先端部６１以外の部分が中空に構成されることによって、内部流路６８が設けられている。弁体６０のうちの先端部６１と摺動面６５との間の側面部には、弁体収容空間４１と内部流路６８とを連通させる連通穴６９が設けられている。本実施形態では、弁体６０は、ステンレス鋼で形成されている。

【0019】

バネ７０は、弁体収容空間４１に配置されている。バネ７０は、弁体収容空間４１の中心軸ＣＬ１に沿って伸縮する。バネ７０は、弁体収容空間４１から流入穴３１に向かって弁体６０を付勢している。つまり、バネ７０は、弁体６０を弁座３５に向かって付勢している。本実施形態では、バネ７０は、圧縮コイルバネである。バネ７０の一端は、弁体６０のうちの摺動面６５と後端部６２との間に設けられた段差部に接触しており、バネ７０の他端は、バネ支持面５５に接触している。なお、バネ７０のことを弾性部材と呼ぶことがある。他の実施形態では、バネ７０に代えて、例えば、エラストマで形成された弾性部材によって弁体６０が弁座３５に向かって付勢されてもよい。

【0020】

図３は、本実施形態における凹凸構造９０の構成を示す第１の説明図である。図４は、本実施形態における凹凸構造９０の構成を示す第２の説明図である。図５は、本実施形態における凹凸構造９０の構成を示す第３の説明図である。図３には、図２において二点鎖線で囲まれたＰ部の部分拡大図が表されている。図３に示すように、本実施形態では、弁体６０の摺動面６５には、凹凸構造９０が設けられている。凹凸構造９０は、摺動面６５の全域に設けられている。凹凸構造９０は、複数の凹部９５と、凹部９５同士を隔てる凸部９６とを有している。ハウジング２０の被摺動面４５には、凹凸が設けられておらず、被摺動面４５は、滑らかな面として構成されている。なお、凹凸構造９０のことを表面テクスチャリングと呼ぶことがある。

【0021】

図４には、図３とは異なる方向から視たＰ部の部分拡大図が表されている。本実施形態では、各凹部９５は、径方向ＲＤに沿った中心軸を有する円筒状の窪みとして構成されている。各凹部９５の直径Ｄは、逆止弁部３５０に対して上流に配置されたフィルタ３１５の目の最大幅よりも大きい。図３に示す各凹部９５の深さＨは、フィルタ３１５の目の最大幅よりも大きい。後述するように、フィルタ３１５を通過した異物を凹部９５に捕集しやすくするためには、各凹部９５の直径Ｄは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることが好ましく、各凹部９５の深さＨは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることが好ましい。

【0022】

図４に示すように、凹凸構造９０は、複数の凹部列９１を有している。本実施形態では、例えば、数個から数千個の凹部列９１を有している。各凹部列９１は、周方向ＣＤに沿って並ぶ複数の凹部９５によって構成されている。各凹部列９１は、軸方向ＡＤにおける位置を互いに異ならせて配置されている。隣り合う凹部列９１のうちの一方は、隣り合う凹部列９１の他方を構成する凹部９５とは周方向ＣＤにおける位置の異なる凹部９５を有している。本実施形態では、各凹部列９１において、各凹部９５は、等間隔に並んで配置されている。各凹部列９１において、隣り合う凹部９５のピッチＬ１は、凹部９５の直径Ｄの３倍である。弁体６０は、軸方向ＡＤに沿って、凹部列９１のピッチＬ２の３倍以上移動することができる。

【0023】

本実施形態では、レーザ加工によって、弁体６０の摺動面６５に複数の窪みが形成されることによって、凹凸構造９０が形成されている。窪みが形成された部分が凹部９５であり、窪みが形成されていない部分が凸部９６である。なお、他の実施形態では、弁体６０を製造するための金型に凹凸が設けられて、弁体６０の製造時に、金型に設けられた凹凸が弁体６０に転写されることによって、摺動面６５に凹凸構造９０が形成されてもよい。

【0024】

図５には、軸方向ＡＤに垂直な投影面ＳＣに投影された凹部９５の投影像ＰＪ１～ＰＪ３，ＰＪＡが表されている。図５には、弁体６０の先端部６１側から１列目の凹部列９１を投影面ＳＣに投影することで得られる凹部９５の投影像ＰＪ１と、２列目の凹部列９１を投影面ＳＣに投影することで得られる凹部９５の投影像ＰＪ２と、３列目の凹部列９１を投影面ＳＣに投影することで得られる凹部９５の投影像ＰＪ３と、全ての凹部列９１を投影面ＳＣに投影することで得られる凹部９５の投影像ＰＪＡとが表されている。本実施形態では、凹凸構造９０は、全ての凹部９５を軸方向ＡＤに垂直な投影面ＳＣに投影した場合に、全ての凹部９５を投影面ＳＣに投影することで得られる投影像ＰＪＡが周方向ＣＤにおいて途切れずに環状に繋がるように構成されている。

【0025】

図３に示すように、摺動面６５と被摺動面４５との間には、グリス８０が配置されている。本実施形態では、摺動面６５にグリス８０が塗布されており、摺動面６５は、グリス８０を介して被摺動面４５に摺動する。本実施形態では、弁体収容空間４１への弁体６０の挿入に先立って、摺動面６５にグリス８０が塗布される。摺動面６５にグリス８０が塗布された弁体６０が弁体収容空間４１に挿入された後、例えば、数回、弁体６０をバネ７０に押し付ける慣らし運転が行われる。慣らし運転の終了後には、グリス８０は、凸部９６を覆っており、各凹部９５に入り込んでいる。本実施形態では、後述するように、軸方向ＡＤに沿って弁体６０が移動することにより、グリス８０の欠乏する部分に対して、凹部９５に入り込んだグリス８０を供給することができるので、摺動面６５にグリス８０を塗布するときのグリス８０の膜厚の管理を簡易化できる。本実施形態では、グリス８０は、フッ素系グリスである。なお、他の実施形態では、グリス８０は、フッ素系グリスではなく、例えば、シリコーン系グリスやエステル系グリスでもよい。

【0026】

図６は、本実施形態における逆止弁部３５０が開閉する様子を示す断面図である。図２に示したように、水素充填口１００に水素ガスが供給されていないときには、弁体６０の先端部６１が弁座３５に接触している。なお、逆止弁部３５０において、弁体６０の先端部６１が弁座３５に接触している状態のことを閉弁状態と呼ぶ。

【0027】

水素充填口１００に水素ガスの供給が開始されると、水素ガスは、第１配管１１０と第１流入路３１０とをこの順に流れる。水素ガスに混入した異物は、第１流入路３１０に設けられたフィルタ３１５によって捕集される。弁体６０の先端部６１から後端部６２に向かって水素ガスが弁体６０を押す力が、弁体６０の摺動面６５とハウジング２０の被摺動面４５との間に働く摩擦力とバネ７０が弁体６０を弁座３５に押し付ける力との合力を上回ると、図６に示すように、弁体６０の先端部６１が弁座３５から離れて、弁体収容空間４１に水素ガスが流入する。図６に破線で示すように、弁体収容空間４１に流入した水素ガスは、弁体６０に設けられた連通穴６９と内部流路６８とをこの順に流れて、流出穴５１から水素タンク２００に流れる。なお、逆止弁部３５０において、弁体６０の先端部６１が弁座３５から離れている状態のことを開弁状態と呼ぶ。

【0028】

水素充填口１００への水素ガスの供給が停止されると、弁体６０がバネ７０によって押し戻されて、図２に示すように、弁体６０の先端部６１が弁座３５に接触する。そのため、水素タンク２００から第１配管１１０や水素充填口１００に水素ガスが逆流することが防止される。また、本実施形態では、摺動面６５には凹凸構造９０が設けられているので、流体動圧効果によって、摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力を低減できる。

【0029】

以上で説明した本実施形態における弁構造体３００によれば、逆止弁部３５０の弁体６０の摺動面６５には、凹凸構造９０が設けられており、凹凸構造９０は、軸方向ＡＤにおける位置を互いに異ならせて配置された複数の凹部列９１を有している。各凹部列９１は、周方向ＣＤに沿って並ぶ複数の凹部９５によって構成されており、隣り合う凹部列９１は、周方向ＣＤにおける各凹部９５の位置を互いに異ならせて配置されている。そのため、摺動面６５と被摺動面４５との間にて局所的なグリス８０の欠乏が生じたとしても、軸方向ＡＤに沿って弁体６０が移動することにより、グリス８０の欠乏する部分に対して、凹部９５に入り込んだグリス８０を供給することができる。さらに、弁構造体３００では、フィルタ３１５を通過した異物が摺動面６５と被摺動面４５との間に入り込むことや、摺動面６５や被摺動面４５の摩耗によって摩耗粉が生じることがある。本実施形態では、隣り合う凹部列９１が周方向ＣＤにおける各凹部９５の位置を互いに異ならせて配置されているので、軸方向ＡＤに沿って弁体６０が移動することによって、凸部９６上に滞留する異物や摩耗粉を凹部９５に捕集することができる。したがって、グリス８０の欠乏や、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制して、逆止弁部３５０の耐久性を向上させることができる。

【0030】

また、本実施形態では、凹凸構造９０は、全ての凹部９５を軸方向ＡＤに垂直な投影面ＳＣに投影した場合に、全ての凹部９５を投影面ＳＣに投影することで得られる投影像ＰＪＡが周方向ＣＤにおいて途切れずに環状に繋がるように構成されている。そのため、グリス８０の欠乏する部分への凹部９５からのグリス８０の供給漏れや、凹部９５への異物や摩耗粉の捕集漏れが生じることを抑制できる。

【0031】

また、本実施形態では、各凹部９５の直径Ｄがフィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上になるように凹凸構造９０が構成されている。そのため、異物がフィルタ３１５を通過したとしても、凹部９５に異物を捕集しやすくできる。

【0032】

また、本実施形態では、各凹部９５の深さＨがフィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上になるように凹凸構造９０が構成されている。そのため、１つの異物によって凹部９５が埋まって凹部９５に異物を捕集する機能が失われることを抑制できる。

【0033】

また、本実施形態では、バネ７０が弁体６０を弁座３５に向かって付勢している。水素ガスが弁体６０を押す力と、摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力とバネ７０が弁体６０を押し返す力との合力とが拮抗しているときには、弁体６０が軸方向ＡＤに沿って振動して弁座３５に繰り返し衝突するチャタリングが発生しやすい。摺動面６５にグリス８０が満遍なく塗布されている場合には、水素ガスが弁体６０を押す力が比較的小さいとき、つまり、水素充填口１００に供給される水素ガスの流量が比較的小さいときに、チャタリングが生じやすい。しかしながら、グリス８０が局所的に欠乏した場合や、摺動面６５や被摺動面４５に異物や摩耗粉が付着した場合には、摺動面６５が被摺動面４５から受ける摩擦力が増加するので、チャタリングが生じる水素ガスの流量の下限値が高くなって、チャタリングが生じやすくなる。本実施形態では、上述したとおり、グリス８０の欠乏や、摺動面６５や被摺動面４５に異物や摩耗粉が付着することに起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、チャタリングが生じやすくなることを抑制できる。

【0034】

Ｂ．第２実施形態：
図７は、第２実施形態における凹凸構造９０ｂの構成を示す説明図である。第２実施形態では、凹凸構造９０ｂの各凹部９５ｂの開口形状が円形ではなく、周方向ＣＤに沿った長手方向を有する長円形であることが第１実施形態とは異なる。その他の構成については、特に説明しない限り、第１実施形態と同じである。

【0035】

この形態の凹凸構造９０ｂによっても、グリス８０の欠乏や、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、チャタリングが生じやすくなることを抑制できる。なお、軸方向ＡＤにおける凹部９５ｂの幅Ｗａ、および、周方向ＣＤにおける凹部９５ｂの幅Ｗｃは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることが好ましい。なお、他の実施形態では、各凹部９５ｂの開口形状は、周方向ＣＤに沿った長手方向を有する長円形ではなく、軸方向ＡＤに沿った長手方向を有する長円形であってもよい。

【0036】

Ｃ．第３実施形態：
図８は、第３実施形態における凹凸構造９０ｃの構成を示す説明図である。第３実施形態では、凹凸構造９０ｃの凹部９５ｃの開口形状が円形ではなく、四角形であることが第１実施形態とは異なる。その他の構成については、特に説明しない限り、第１実施形態と同じである。

【0037】

この形態の凹凸構造９０ｃによっても、グリス８０の欠乏や、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、チャタリングが生じやすくなることを抑制できる。なお、軸方向ＡＤにおける凹部９５ｃの幅Ｗａ、および、周方向ＣＤにおける凹部９５ｃの幅Ｗｃは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることが好ましい。

【0038】

Ｄ．第４実施形態：
図９は、第４実施形態における凹凸構造９０ｄの構成を示す説明図である。第４実施形態では、凹凸構造９０ｄの凹部９５ｄの開口形状が円形ではなく、三角形であることが第１実施形態とは異なる。その他の構成については、特に説明しない限り、第１実施形態と同じである。

【0039】

この形態の凹凸構造９０ｄによっても、グリス８０の欠乏や、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、チャタリングが生じやすくなることを抑制できる。なお、軸方向ＡＤにおける凹部９５ｄの幅Ｗａ、および、周方向ＣＤにおける凹部９５ｄの幅Ｗｃは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることが好ましい。本実施形態のように、凹部９５ｄの開口形状が三角形である場合には、三角形の内接円の直径がフィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上であることがさらに好ましい。

【0040】

Ｅ．他の実施形態：
（Ｅ１）上述した各実施形態の弁構造体３００では、凹凸構造９０～９０ｄは、弁体６０の摺動面６５に設けられている。これに対して、凹凸構造９０～９０ｄは、ハウジング２０の被摺動面４５に設けられてもよい。この場合でも、グリス８０の欠乏や、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、チャタリングが生じやすくなることを抑制できる。また、摺動面６５と被摺動面４５との両方に凹凸構造９０～９０ｄが設けられてもよい。例えば、摺動面６５のうちの流入穴３１側の部分には凹凸構造９０～９０ｄが設けられ、摺動面６５のうちの流出穴５１側の部分は滑らかに構成され、被摺動面４５のうちの摺動面６５の凹凸構造９０～９０ｄに向かい合う部分は滑らかに構成され、被摺動面４５のうちの摺動面６５の凹凸構造９０～９０ｄに向かい合わない部分には凹凸構造９０～９０ｄが設けられてもよい。

【0041】

（Ｅ２）上述した各実施形態の弁構造体３００では、凹凸構造９０～９０ｄは、全ての凹部９５～９５ｄを軸方向ＡＤに垂直な投影面ＳＣに投影した場合に、全ての凹部９５～９５ｄを投影面ＳＣに投影することで得られる投影像ＰＪＡが周方向ＣＤにおいて途切れずに環状に繋がるように構成されている。これに対して、凹凸構造９０～９０ｄは、全ての凹部９５～９５ｄを軸方向ＡＤに垂直な投影面ＳＣに投影した場合に、全ての凹部９５～９５ｄを投影面ＳＣに投影することで得られる投影像ＰＪＡが周方向ＣＤにおいて途切れずに環状に繋がるように構成されていなくてもよい。

【0042】

（Ｅ３）上述した各実施形態の弁構造体３００では、凹部９５の直径Ｄや周方向ＣＤにおける凹部９５ｂ～９５ｄの幅Ｗｃは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上である。これに対して、凹部９５の直径Ｄは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍未満でもよいし、周方向ＣＤにおける凹部９５ｂ～９５ｄの幅Ｗｃは、２倍未満でもよい。

【0043】

（Ｅ４）上述した各実施形態の弁構造体３００では、凹部９５～９５ｄの深さＨは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍以上である。これに対して、凹部９５～９５ｄの深さＨは、フィルタ３１５の目の最大幅の２倍未満でもよい。

【0044】

（Ｅ５）上述した各実施形態の弁構造体３００では、第１流入路３１０にフィルタ３１５が設けられている。これに対して、第１流入路３１０にフィルタ３１５が設けられていなくてもよい。

【0045】

（Ｅ６）上述した各実施形態の弁構造体３００では、弁体６０がバネ７０によって弁座３５に向かって付勢されている。これに対して、弁体６０がバネ７０などの弾性部材によって弁座３５に向かって付勢されていなくてもよい。例えば、モータによって弁体６０が軸方向ＡＤに沿って移動するように構成されてもよい。この場合には、チャタリングは問題とならないが、異物や摩耗粉の滞留に起因して摺動面６５と被摺動面４５との間に働く摩擦力が増加することを抑制できるので、モータの消費電力を低減できる。

【0046】

（Ｅ７）上述した各実施形態の弁構造体３００は、第１流入路３１０と、逆止弁部３５０と、第１流出路３２０と、第２流入路３３０と、開閉弁部３６０と、第２流出路３４０とを備えている。これに対して、弁構造体３００は、第２流入路３３０と、開閉弁部３６０と、第２流出路３４０とを備えていなくてもよい。

【0047】

（Ｅ８）上述した各実施形態では、弁構造体３００の内部を水素ガスが流れる。これに対して、弁構造体３００の内部を水素ガス以外の流体が流れてもよい。

【0048】

（Ｅ９）上述した各実施形態では、水素タンク２００の口金に設けられた弁構造体３００の逆止弁部３５０に、凹凸構造９０～９０ｄが設けられている。これに対して、例えば、水素充填口１００に逆止弁が設けられて、この逆止弁の弁体の摺動面、あるいは、弁体を収容するハウジングの被摺動面に、凹凸構造９０～９０ｄと同様の凹凸構造が設けられてもよい。

【0049】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０…燃料電池車両、２０…ハウジング、３０…第１部材、３１…流入穴、３５…弁座、４０…第２部材、４１…弁体収容空間、４５…被摺動面、５０…第３部材、５１…流出穴、５５…バネ支持面、６０…弁体、６１…先端部、６２…後端部、６５…摺動面、６８…内部流路、６９…連通穴、７０…バネ、８０…グリス、９０…凹凸構造、９１…凹部列、９５…凹部、９６…凸部、１００…水素充填口、１１０…第１配管、２００…水素タンク、３００…弁構造体、３１０…第１流入路、３１５…フィルタ、３２０…第１流出路、３３０…第２流入路、３４０…第２流出路、３５０…逆止弁部、３６０…開閉弁部、４００…燃料電池、４１０…第２配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】