特許 7567227 バルブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】バルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20241008BHJP

   F17C 13/04 20060101ALI20241008BHJP

   F16K 27/00 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305K

F17C13/04 301Z

F16K27/00 Z

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020107928

(22)【出願日】2020-06-23

(65)【公開番号】P2022003263

(43)【公開日】2022-01-11

【審査請求日】2023-05-17

(73)【特許権者】

【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】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】岩本 夏輝

(72)【発明者】

【氏名】沼崎 一志

(72)【発明者】

【氏名】石原 知宏

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２３８２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００１７７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ２７／００

Ｆ１７Ｃ １３／０４

Ｆ１６Ｋ ３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンク内に向けて開口するタンク側開口部と、外部に向けて開口するバルブ側開口部とを連通するガス流路を有するボディと、
前記ボディに搭載され、前記ガス流路を開閉する電磁弁と、
前記ボディに搭載され、前記ガス流路を手動操作によって開閉する手動弁と、を有するバルブ装置であって、
前記ガス流路は、前記バルブ側開口部を含む第１流路と、前記タンク側開口部を含む第２流路を有するとともに、
前記第１流路の中心軸線である第１中心軸線と前記第２流路の中心軸線である第２中心軸線とが交差する交差部を有しており、
前記電磁弁の弁体の軸線と一致する中心軸線は、前記第１中心軸線の延長線に一致するとともに、前記手動弁の弁体の軸線と一致する中心軸線は、前記第２中心軸線の延長線に一致しており、
前記ガス流路において、前記第１流路は前記タンクに対するガスの充填時に前記第２流路の上流側となり、前記電磁弁は、前記ガスの充填時には前記ガス流路を開くとともに、前記ガスの充填終了時には前記ガス流路を閉じ、前記電磁弁の弁体が接離する弁座は、前記交差部よりも反第２流路側となる前記第１流路に配置されていることを特徴とするバルブ装置。

【請求項2】

前記バルブ側開口部には、前記タンクへの前記ガスの充填時、及び前記タンクからの前記ガスの供給時に共通して前記ガスが流れる配管が接続される請求項１に記載のバルブ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高圧のガスを収容するタンクの口金にはバルブ装置が取り付けられる。バルブ装置は、タンクに対するガスの給排を制御する。バルブ装置は、ガスが流れるガス流路を有するボディと、ボディに搭載される各種バルブとを一体に備える。

【0003】

例えば特許文献１の弁装置は、ボディとしての本体と、本体に設けられたガス流路と、ガス流路を開閉する複数の弁を備える。弁としての第１の逆止弁は、本体の横方向の一側に設けられ、本体の横方向の他側には閉鎖部材が設けられている。また、弁としての開閉弁及び第２の逆止弁は、本体の縦方向の一側に設けられ、弁としての電磁弁は、本体の縦方向の他側に設けられている。弁装置の第１の逆止弁のコネクタ部には燃料ガス供給用の供給管が接続され、第２の逆止弁のコネクタ部には燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給管が接続される。

【0004】

特許文献１の弁装置において、例えば、車載ガスタンクに対する燃料ガスの充填は、開閉弁を手動操作して開閉させるとともに、電磁弁を開閉させることによって行われる。また、燃料電池に対する車載ガスタンクからの燃料ガスの供給は、電磁弁を開閉させることによって行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－０８７５１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、特許文献１の弁装置において、例えば、弁装置のメンテナンスの際には、開閉弁を工具によって手動操作するが、このとき、工具が燃料ガス供給管等の周辺装置に干渉して作業性が低下してしまうことがある。

【0007】

本発明の目的は、手動弁の手動操作を伴う作業の作業性の低下を抑制できるバルブ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記問題点を解決するためのバルブ装置は、タンク内に向けて開口するタンク側開口部と、外部に向けて開口するバルブ側開口部とを連通するガス流路を有するボディと、前記ボディに搭載され、前記ガス流路を開閉する電磁弁と、前記ボディに搭載され、前記ガス流路を手動操作によって開閉する手動弁と、を有するバルブ装置であって、前記ガス流路は、前記バルブ側開口部を含む第１流路と、前記タンク側開口部を含む第２流路を有するとともに、前記第１流路の中心軸線である第１中心軸線と前記第２流路の中心軸線である第２中心軸線とが交差する交差部を有しており、前記電磁弁の中心軸線は、前記第１中心軸線の延長線に一致するとともに、前記手動弁の中心軸線は、前記第２中心軸線の延長線に一致していることを要旨とする。

【0009】

これによれば、ガス流路が交差部を有することで、第１流路と第２流路が交差している。そして、第１流路の第１中心軸線の延長線に電磁弁の中心軸線が一致し、第２流路の第２中心軸線の延長線に手動弁の中心軸線が一致することで、電磁弁の中心軸線と手動弁の中心軸線とが交差することになる。その結果、手動弁の中心軸線に沿ってバルブ装置を見た軸方向視において、ボディにおける手動弁が取り付けられた面には電磁弁及びバルブ側開口部が位置しない。このため、手動弁を工具によって手動操作する際、電磁弁やバルブ側開口部への接続部材に工具が干渉することがなく、手動弁の手動操作を伴う作業の作業性の低下を抑制できる。

【0010】

また、バルブ装置について、前記バルブ側開口部には、前記タンクへのガスの充填時、及び前記タンクからの前記ガスの供給時に共通して前記ガスが流れる配管が接続されていてもよい。

【0011】

これによれば、例えば、バルブ側開口部に、タンクへのガス充填用の配管と、タンクからのガスの供給用の配管とが別々に接続される場合と異なり、バルブ側開口部に接続される接続部材を減らすことができ、工具による手動弁の手動操作の妨げとなる接続部材を減らすことができる。

【0012】

また、バルブ装置について、前記ガス流路において、前記第１流路は前記タンクに対するガスの充填時に前記第２流路の上流側となり、前記電磁弁は、前記ガスの充填時には前記ガス流路を開くとともに、前記ガスの充填終了時には前記ガス流路を閉じ、前記電磁弁の弁体が接離する弁座は、前記交差部よりも反第２流路側となる前記第１流路に配置されていてもよい。

【0013】

これによれば、交差部は、ガス流路におけるタンク内と弁座との間に位置する部位のうち、弁座よりもタンク内寄りに位置する。このため、交差部に作用するのは常にタンク内の圧力であり、交差部に作用する圧力の変化が小さい。よって、ガス充填及びガス供給が行われる毎に、第１流路と第２流路の交差部に発生する圧力変動による負荷を小さく抑えることができ、ガス流路への耐圧疲労寿命の悪影響が抑制される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、手動弁の手動操作を伴う作業の作業性の低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】燃料電池自動車のガスタンク、バルブ装置、及び燃料電池を示す概略図。

【図2】バルブ装置を示す断面図。

【図3】ガス流路の弁室付近を拡大して示す断面図。

【図4】手動弁によってタンク側開口部を閉じた状態を示す断面図。

【図5】電磁弁を開弁位置に位置させた状態を示す断面図。

【図6】バルブ装置の別例を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、バルブ装置を具体化した一実施形態を図１～図５にしたがって説明する。
図１に示すように、本実施形態のバルブ装置１０は、燃料電池自動車Ｖに搭載される。燃料電池自動車Ｖは、燃料電池１２で発電した電力により走行する車両である。燃料電池自動車Ｖには、燃料電池１２と、燃料電池１２に供給する燃料ガスを貯留するタンクとしてのガスタンク１１と、ガスタンク１１に取り付けられるバルブ装置１０と、が搭載されている。本実施形態では、ガスタンク１１内の貯留室には燃料ガスとして、高圧の水素ガスが貯留されている。

【0017】

ガスタンク１１、燃料電池１２及びバルブ装置１０は、燃料電池自動車Ｖの後部のフロアパネルの下に搭載されている。ただし、ガスタンク１１、燃料電池１２及びバルブ装置１０の搭載場所は、燃料電池自動車Ｖの後部のフロアパネルの下に限らず適宜変更してもよく、例えば、燃料電池自動車Ｖの前部や、トランクルームの下方などであってもよい。また、本実施形態では、バルブ装置１０は、燃料電池自動車Ｖの車体Ｆの下方からメンテナンスを行えるように、バルブ装置１０の下面側を車体Ｆの下から露出させて搭載されている。

【0018】

図２に示すように、バルブ装置１０は、ガスステーション１３からガスタンク１１への燃料ガスの充填、及びガスタンク１１から燃料電池１２への燃料ガスの供給を制御する。バルブ装置１０は、ボディ２０と、ボディ２０が有するガス流路３０を開閉する電磁弁４０と、ガス流路３０を手動操作によって開閉する手動弁７０と、を有する。本実施形態では、ボディ２０の第１方向を車両前後方向Ｘとし、第１方向に直交する第２方向を車両左右方向Ｙとし、第１方向及び第２方向に直交する第３方向を車両上下方向Ｚとする。

【0019】

ボディ２０は、例えば、アルミ合金製のブロック状である。ボディ２０は、第１方向の第１端面としての前端面２０ａに第１取付孔２１を有し、第１方向の第２端面としての後端面２０ｂに第２取付孔２２を有する。また、ボディ２０は下端面２０ｃに第３取付孔２３を有する。

【0020】

バルブ装置１０において、電磁弁４０は第１取付孔２１に取り付けられることでボディ２０に搭載されている。また、手動弁７０は、第３取付孔２３に取り付けられることでボディ２０に搭載されている。第２取付孔２２には、継手２４が取り付けられている。なお、継手２４には配管２８が接続されている。配管２８からは充填用配管２９ａと供給配管２９ｂが分岐している。充填用配管２９ａにはガスステーション１３が接続可能であり、供給配管２９ｂには減圧弁１４を介して燃料電池１２が接続されている。また、ボディ２０は、第２方向の端面としての右端面に、後述するタンク側開口部３３ｂを有し、タンク側開口部３３ｂはガスタンク１１に向けて開口している。

【0021】

図２又は図３に示すように、第１取付孔２１は、段付き孔である。第１取付孔２１は、ボディ２０の前端面２０ａに開口する大径孔２１ｂと、大径孔２１ｂよりもボディ２０の後端面２０ｂ寄りに位置する小径孔２１ａとを有し、小径孔２１ａは大径孔２１ｂよりも小径である。小径孔２１ａと大径孔２１ｂは同軸上に位置する。

【0022】

小径孔２１ａの内底面２１ｃには、第１接続流路３１の軸線方向の両端のうち小径孔２１ａ寄りの第１端が弁孔３１ａとして開口している。また、第１接続流路３１の軸線方向の両端のうち、弁孔３１ａとは反対側の端である第２端はバルブ側開口部３１ｂとして第２取付孔２２の内底面２２ａに開口している。第１接続流路３１は、車両前後方向Ｘに直線状に延びる流路である。このため、第１接続流路３１の中心軸線Ｖ１は、車両前後方向Ｘに直線状に延びている。小径孔２１ａの底部には弁座２６が設けられている。弁座２６は、弁孔３１ａの内周面を、小径孔２１ａの内底面２１ｃに向けて拡径する形状に形成して構成されている。

【0023】

大径孔２１ｂの内周面には雌ねじが形成されている。つまり、大径孔２１ｂは雌ねじ孔であり、大径孔２１ｂを有する第１取付孔２１は、内周面の一部に雌ねじを有する雌ねじ孔であるといえる。そして、大径孔２１ｂには、電磁弁４０をボディ２０に取り付けるための取付部材３８が螺合され、取付部材３８によって電磁弁４０がボディ２０に取り付けられている。

【0024】

ここで、電磁弁４０について説明する。電磁弁４０は、スリーブ４１と、スリーブ４１内に固定された固定鉄心４７と、スリーブ４１内を摺動する可動鉄心４９と、可動鉄心４９の動作により移動する弁体５１と、可動鉄心４９を駆動させるソレノイド５５と、可動鉄心４９を付勢する付勢部材５０とを有する。

【0025】

スリーブ４１は、円筒状である。スリーブ４１の中心軸線Ｎの延びる方向をスリーブ４１の軸線方向とする。なお、スリーブ４１の中心軸線Ｎは、電磁弁４０の中心軸線でもある。本実施形態では、スリーブ４１の中心軸線Ｎは車両前後方向Ｘに延び、スリーブ４１の軸線方向は車両前後方向Ｘに一致する。スリーブ４１の軸線方向の両端のうち、第１取付孔２１寄りの端を第１端４１ｂとし、第１端４１ｂと反対側の端を第２端４１ｃとする。スリーブ４１は、軸線方向の第１端４１ｂ及び第２端４１ｃにおいて開口する。スリーブ４１は、軸線方向に延びる摺動孔４１ａを内部に備える。

【0026】

スリーブ４１は、第１端４１ｂを含む挿入部４２と、挿入部４２よりも第２端４１ｃ側に位置する円板状のスリーブ側規制部４３と、スリーブ側規制部４３よりも第２端４１ｃ側に位置する筒状のスリーブ本体４４と、を有する。なお、スリーブ４１の第２端４１ｃは環状の蓋部４５によって構成されている。スリーブ４１の内径は、蓋部４５を除く部分では軸線方向に一定であり、スリーブ４１の外径は、部位によって異なる。

【0027】

具体的には、挿入部４２の外径は、スリーブ側規制部４３の外径より小さく、かつスリーブ本体４４の外径より大きい。なお、本実施形態では、挿入部４２の外径をスリーブ本体４４の外径より大きくしたが、これに限らず、挿入部４２の外径は、スリーブ本体４４の外径と同じ又は小さくてもよい。

【0028】

そして、挿入部４２の外径は、小径孔２１ａの内径より僅かに小さく、挿入部４２は大径孔２１ｂを介して小径孔２１ａに挿入されている。挿入部４２の外周面にはＯリング等のシール部材４６が装着されている。シール部材４６は、挿入部４２の外周面と小径孔２１ａの内周面に密接し、挿入部４２の外周面と小径孔２１ａの内周面との間を気密にシールする。

【0029】

スリーブ４１の第１端４１ｂと小径孔２１ａの内底面２１ｃとは、スリーブ４１の軸線方向に離間している。そして、スリーブ４１の第１端４１ｂと、小径孔２１ａの内周面と、小径孔２１ａの内底面２１ｃとの間で囲まれる空間には、後述する弁体５１が収容される弁室Ｓが画成されている。弁室Ｓには、弁孔３１ａが連通可能であるとともに、弁座２６が面している。

【0030】

スリーブ側規制部４３は、挿入部４２及びスリーブ本体４４よりも径方向外側へ突出する円板状である。スリーブ側規制部４３の外径は、小径孔２１ａの内径よりも大きく、かつ大径孔２１ｂの内径より小さい。スリーブ側規制部４３は、小径孔２１ａには挿入されず、大径孔２１ｂ内に位置している。スリーブ本体４４の一部は大径孔２１ｂ内に位置し、その他の部分がボディ２０の外側に突出している。

【0031】

固定鉄心４７は、スリーブ４１内に固定されている。固定鉄心４７は、摺動孔４１ａのうちスリーブ本体４４に位置する部分に圧入される円柱状の圧入部４７ａと、蓋部４５を貫通する軸部４７ｂとを有する。圧入部４７ａにおいて、軸部４７ｂ寄りの端面は、蓋部４５の内面に接触し、この接触により、スリーブ４１から固定鉄心４７が抜け出ることが防止されている。

【0032】

圧入部４７ａの外周面には、Ｏリング等のシール部材４８が装着されている。シール部材４８は、圧入部４７ａの外周面とスリーブ４１の内周面に密接し、圧入部４７ａの外周面とスリーブ４１の内周面との間を気密にシールする。軸部４７ｂは外周面に雄ねじを有する。軸部４７ｂは、蓋部４５を貫通してスリーブ４１の第２端４１ｃよりもスリーブ４１の外に突出している。軸部４７ｂにはナット６３が螺合されている。

【0033】

ここで、電磁弁４０をボディ２０に取り付けるための取付部材３８について説明する。取付部材３８は、スリーブ本体４４が挿入される環状である。取付部材３８は、外周面に雄ねじを有するナットである。取付部材３８の雄ねじが、大径孔２１ｂの雌ねじに螺合されることにより、スリーブ４１がボディ２０に取り付けられる。

【0034】

取付部材３８は、内周部にナット側規制部３８ａを有する。取付部材３８の中心軸線Ｒが延びる方向を取付部材３８の軸線方向とする。ナット側規制部３８ａは、取付部材３８の軸線方向における第１取付孔２１内に位置する端面から環状に凹むように形成されている。なお、ナット側規制部３８ａの内周面での取付部材３８の内径は、スリーブ側規制部４３の外径より僅かに大きい。スリーブ側規制部４３は、ナット側規制部３８ａの内側に配置される。ナット側規制部３８ａの内底面は、取付部材３８の径方向へ平坦に延びる環状面である。そして、ナット側規制部３８ａの内底面には、スリーブ側規制部４３における第２端４１ｃ寄りの環状面が接触する。

【0035】

取付部材３８は、軸線方向におけるボディ２０の外側にフランジ３９を有する。フランジ３９での取付部材３８の外径は、雄ねじでの取付部材３８の外径より大きく、かつ大径孔２１ｂの内径より大きい。取付部材３８は、フランジ３９がボディ２０の前端面２０ａに接触するまで大径孔２１ｂに螺合されている。

【0036】

フランジ３９がボディ２０の前端面２０ａに接触するまで取付部材３８が大径孔２１ｂに螺合されることにより、スリーブ４１がボディ２０に取り付けられ、電磁弁４０がボディ２０に取り付けられる。また、ナット側規制部３８ａの内底面は、スリーブ側規制部４３の環状面に接触し、この接触により、スリーブ４１の取付部材３８からの抜け出しが防止されている。

【0037】

スリーブ４１の摺動孔４１ａには、可動鉄心４９がスリーブ４１の軸線方向へ摺動可能に収容されている。可動鉄心４９は円柱状である。可動鉄心４９の外径は、スリーブ４１の内径より僅かに小さい。可動鉄心４９は、固定鉄心４７に対向する端面から円柱状に凹むように形成された収容部４９ａを有する。収容部４９ａ内には付勢部材５０が収容されている。付勢部材５０としては、例えばコイルばねが挙げられるが、その他にも板ばねやゴムでもよい。要は、可動鉄心４９を弁座２６に向けて付勢できれば、付勢部材５０の構成は適宜変更してもよい。

【0038】

付勢部材５０の第１端は、収容部４９ａの内底面に接触し、付勢部材５０の第２端は、固定鉄心４７の圧入部４７ａに接触している。付勢部材５０は、圧縮状態で可動鉄心４９と固定鉄心４７の間に配置され、圧縮状態からの復帰力を付勢力として可動鉄心４９を弁座２６に向けて付勢している。本実施形態では、付勢部材５０の付勢力は、ガスステーション１３からの燃料ガスの供給圧力による荷重より小さくなるように設定されている。

【0039】

スリーブ４１の摺動孔４１ａには、可動鉄心４９に取着された弁体５１の一部が嵌挿されている。弁体５１は、可動鉄心４９の軸線方向の両端部のうち、収容部４９ａの設けられた端部とは反対側の端部に取着されている。弁体５１は、円筒状の本体部５２と、本体部５２から弁座２６に向けて円錐状に突出するシール部５３と、を有する。

【0040】

本体部５２の外径は、スリーブ４１の内径より僅かに小さい。本体部５２の内側には、可動鉄心４９から弁体５１に向けて突出する連結部４９ｂが挿入されている。連結部４９ｂと本体部５２は支持ピン６４によって連結されている。本体部５２には、支持ピン６４が遊挿され、可動鉄心４９に弁体５１が取着されている。そして、弁体５１は、可動鉄心４９の動作により移動可能に構成されている。

【0041】

シール部５３は、可動鉄心４９の動作により弁座２６に接離する。シール部５３は、スリーブ４１の軸線方向に沿って本体部５２からシール部５３の先端に向かうに従い縮径する。シール部５３の外周面は円錐状のシール面である。シール部５３の先端での直径は、弁孔３１ａの直径より僅かに小さく、シール部５３の先端は、弁孔３１ａ内に挿入される。シール部５３の先端が弁孔３１ａ内に挿入され、シール面が弁座２６に接することにより、弁孔３１ａが閉じられ、バルブ側開口部３１ｂと弁室Ｓとの連通が遮断される。電磁弁４０において、付勢部材５０の付勢力によってシール部５３が弁座２６に着座し、弁体５１によって弁孔３１ａが閉じられる位置を閉弁位置Ｋ１とする。

【0042】

一方、後述するソレノイド５５に電力が供給され、図５に示すように、可動鉄心４９が付勢部材５０の付勢力に抗して固定鉄心４７に接触するまで移動すると、可動鉄心４９とともに弁体５１が弁座２６から離れる。すると、シール部５３が弁座２６から離れ、弁孔３１ａが開かれる。電磁弁４０において、シール部５３が弁座２６から離れ、弁孔３１ａが開かれる位置を開弁位置Ｋ２とする。開弁位置Ｋ２では、バルブ側開口部３１ｂと弁室Ｓが連通する。つまり、電磁弁４０は、弁孔３１ａを開閉する。

【0043】

ソレノイド５５は、電力が供給されることにより、可動鉄心４９を駆動させるための動力を発生させるものである。ソレノイド５５は、スリーブ本体４４の外周側に配置される円筒状のボビン５６と、ボビン５６の外周に設けられる巻線５７と、を有する。

【0044】

電磁弁４０は、ソレノイド５５を含むスリーブ本体４４を覆うカバー５８を有する。カバー５８の軸線方向の両端のうち、ボディ２０から離れた端を第１端とし、ボディ２０寄りの端を第２端とする。カバー５８は、筒状の外周壁５９と、外周壁５９における第１端に設けられる天板６０と、外周壁５９の内側で二重筒構造を形成し、かつ外周壁５９における第２端に連続する内周壁６１とを有する。

【0045】

カバー５８は、外周壁５９の第２端にて開口する筒状である。カバー５８は、天板６０の中央部に貫通孔６０ａを有する。また、カバー５８の内周壁６１の内周面には、巻線５７の巻かれたボビン５６が一体化されている。このため、カバー５８にはソレノイド５５が一体化されている。

【0046】

カバー５８の貫通孔６０ａには、スリーブ４１の蓋部４５を貫通した固定鉄心４７の軸部４７ｂが貫通している。カバー５８を貫通した軸部４７ｂの雄ねじには上記したようにナット６３が螺合されている。軸部４７ｂに対するナット６３の螺合により、カバー５８が電磁弁４０に取り付けられるとともに、カバー５８によってソレノイド５５が覆われている。

【0047】

ボディ２０において、第２取付孔２２は内周面に雌ねじが形成された雌ねじ孔である。第２取付孔２２には、継手２４が螺着されている。継手２４は、第２取付孔２２に螺合される雄ねじを外周面に有する接続部２４ａと、接続部２４ａからボディ２０の外に向けて突出するコネクタ部２４ｂとを有する。また、継手２４は、当該継手２４の中心軸線Ｌに沿って延びる継手内流路２４ｃを有する。継手内流路２４ｃの軸線方向の両端のうち、ボディ２０寄りの端を第１端とし、第１端とは反対側の端を第２端とする。継手内流路２４ｃの第１端は、第１接続流路３１のバルブ側開口部３１ｂに連通し、継手内流路２４ｃの第２端は、コネクタ部２４ｂの端面から外部に向けて開口している。したがって、バルブ側開口部３１ｂは外部に開口しているといえる。コネクタ部２４ｂには、インレット及びアウトレット共用の配管２８が接続され、配管２８の内部は継手内流路２４ｃに連通している。

【0048】

ボディ２０において、第３取付孔２３は、段付き孔である。第３取付孔２３は、ボディ２０の下端面２０ｃに開口する締結孔２３ｂと、締結孔２３ｂより奥に位置するガイド孔２３ａと、を有する。締結孔２３ｂはガイド孔２３ａより大径である。ガイド孔２３ａと締結孔２３ｂは同軸上に設けられている。ガイド孔２３ａは、手動弁７０の移動を案内するための孔である。ガイド孔２３ａの内周面の周方向の一部にはタンク側開口部３３ｂが開口している。

【0049】

締結孔２３ｂは内周面に雌ねじが形成された雌ねじ孔である。締結孔２３ｂには、手動弁７０をボディ２０に取り付けるための締結部材８０が螺合され、締結部材８０によって手動弁７０がボディ２０に取り付けられている。

【0050】

手動弁７０は、直接には手動弁装置の弁体を構成している。手動弁７０は、ガイド孔２３ａに挿入されるガイド部７１と、ガイド部７１の中心軸線Ｊの延びる軸線方向の両端のうち、ガイド孔２３ａ寄りの第１端から突出する弁部７２と、ガイド部７１の軸線方向の両端のうち、第１端とは反対側の第２端から突出する螺子部７３と、を有する。さらに、手動弁７０は、螺子部７３からガイド部７１とは反対側へ突出する操作部７４を有する。

【0051】

ガイド部７１は、円柱状である。ガイド部７１は、ガイド孔２３ａ内を摺動する。弁部７２は、弁室Ｓに連通する第２接続流路３２の第２端３２ｂを開閉する。なお、第２接続流路３２は、第１取付孔２１の小径孔２１ａと、第３取付孔２３のガイド孔２３ａとを接続する。第２接続流路３２の軸線方向の両端のうち、小径孔２１ａ寄りの端を第１端３２ａとし、ガイド孔２３ａ寄りの端を第２端３２ｂとする。第１端３２ａは小径孔２１ａの内周面に開口し、第２端３２ｂは、第３取付孔２３の内底面２３ｃに開口している。第２接続流路３２は、車両上下方向Ｚに直線状に延びる流路である。このため、第２接続流路３２の中心軸線Ｖ２は、車両上下方向Ｚに直線状に延びている。

【0052】

螺子部７３は外周面に雄ねじを有する。螺子部７３の外径は、ガイド部７１より大きい。操作部７４は、螺子部７３より小径であり、六角柱状である。操作部７４は、工具としてのスパナによって手動操作される部位である。なお、操作部７４の形状は適宜変更してもよく、操作部７４の形状に応じて、操作部７４を手動操作するための工具の形状も変更される。

【0053】

締結部材８０は、環状である。締結部材８０は内周面に雌ねじ孔を有するとともに、外周面に雄ねじを有するナットである。締結部材８０は、締結孔２３ｂに締結されている。締結部材８０の内側には、手動弁７０の螺子部７３が螺着されている。

【0054】

そして、操作部７４を手動操作して螺子部７３を締結部材８０に対し螺進又は螺退させることにより、ガイド部７１をガイド孔２３ａ内で摺動させて弁部７２を第２接続流路３２の第２端３２ｂに対し接離させることができる。そして、第２接続流路３２の第２端３２ｂを弁部７２によって開閉して、タンク側開口部３３ｂを介して第２接続流路３２とガスタンク１１内を連通又は遮断させることができる。つまり、操作部７４の手動操作によって、タンク側開口部３３ｂを開閉させることができる。

【0055】

ボディ２０内のガス流路３０は、バルブ側開口部３１ｂとタンク側開口部３３ｂとを連通する流路である。ガス流路３０は、第１接続流路３１及び弁室Ｓを含む第１流路Ａ１と、弁室Ｓ、第２接続流路３２、及びガイド孔２３ａを含む第２流路Ａ２とを有する。第１接続流路３１はバルブ側開口部３１ｂを有するため、第１流路Ａ１はバルブ側開口部３１ｂを含む。また、ガイド孔２３ａは、タンク側開口部３３ｂを有するため、第２流路Ａ２はタンク側開口部３３ｂを含む。

【0056】

第１流路Ａ１の中心軸線を第１中心軸線Ｌ１とすると、第１中心軸線Ｌ１は、第１接続流路３１の中心軸線Ｖ１と一致する。第１中心軸線Ｌ１をバルブ側開口部３１ｂとは反対側へ延長した位置にある弁室Ｓの一部は、第１接続流路３１に含まれているといえる。また、第２流路Ａ２の中心軸線を第２中心軸線Ｌ２とすると、第２中心軸線Ｌ２は、第２接続流路３２の中心軸線Ｖ２と一致する。第２中心軸線Ｌ２をガイド孔２３ａとは反対側へ延長した位置にある弁室Ｓの一部は、第２接続流路３２に含まれているといえる。

【0057】

そして、ガス流路３０は、第１流路Ａ１の第１中心軸線Ｌ１と第２流路Ａ２の第２中心軸線Ｌ２とが相互に交差する交差部Ａを有している。本実施形態では、交差部Ａは弁室Ｓに位置している。そして、電磁弁４０の弁体５１が接離する弁座２６は、交差部Ａよりも反第２流路Ａ２側となる第１流路Ａ１に配置されている。

【0058】

また、第１流路Ａ１の第１中心軸線Ｌ１をバルブ側開口部３１ｂとは反対側へ延長した延長線は、電磁弁４０の中心軸線となるスリーブ４１の中心軸線Ｎに一致する。つまり、第１流路Ａ１の第１中心軸線Ｌ１を車両前後方向Ｘに延長した位置に、電磁弁４０が位置している。一方、第２流路Ａ２の第２中心軸線Ｌ２の延長線は、手動弁７０の中心軸線となるガイド部７１の中心軸線Ｊと一致する。つまり、第２流路Ａ２の第２中心軸線Ｌ２を車両上下方向Ｚに延長した位置に、手動弁７０が位置している。電磁弁４０と手動弁７０は、ガス流路３０上におけるバルブ側開口部３１ｂ側から電磁弁４０及び手動弁７０の順に配置されている。

【0059】

上記したように、第１流路Ａ１と第２流路Ａ２とは弁室Ｓにて交差し、その第１流路Ａ１の第１中心軸線Ｌ１の延長線上に電磁弁４０が位置し、第２流路Ａ２の第２中心軸線Ｌ２の延長線上に手動弁７０が位置していることから、電磁弁４０と手動弁７０は、ボディ２０の同一面に存在しない。つまり、電磁弁４０と手動弁７０は、ボディ２０の異なる面に配置されている。具体的には、電磁弁４０は、ボディ２０の前端面２０ａに配置され、手動弁７０は、ボディ２０の下端面２０ｃに配置されている。また、手動弁７０の操作部７４は、燃料電池自動車Ｖにおける車体Ｆの下面から露出し、車体Ｆの下方から工具による操作が可能になっている。

【0060】

さらに、継手２４は、ボディ２０の後端面２０ｂに配置されている。継手２４と電磁弁４０と手動弁７０は、ボディ２０の一つの面に存在しない。つまり、継手２４と電磁弁４０と手動弁７０は、ボディ２０の異なる面に配置されている。

【0061】

ガス流路３０は、ガスステーション１３からガスタンク１１への燃料ガスの充填時は、充填流路として機能し、ガスタンク１１から燃料電池１２への燃料ガスの供給時は、供給流路として機能する。

【0062】

ここで、第１流路Ａ１の圧力を圧力Ｐ１とする。また、ガスタンク１１の貯留室の圧力をタンク圧Ｐ２とし、弁室Ｓの圧力を弁室圧Ｐ３とする。
図３に示すように、電磁弁４０が閉弁位置Ｋ１にあり、かつ手動弁７０によってタンク側開口部３３ｂと第２流路Ａ２が連通した状態では、圧力Ｐ１は、タンク圧Ｐ２より小さい（Ｐ１＜Ｐ２）。このとき、弁室Ｓは、第２接続流路３２、ガイド孔２３ａ及びタンク側開口部３３ｂを介してガスタンク１１の貯留室に連通しているため、弁室圧Ｐ３はタンク圧Ｐ２と等しくなる（Ｐ３＝Ｐ２）。

【0063】

ガスタンク１１に燃料ガスを充填する場合には、手動弁７０によってタンク側開口部３３ｂを第２接続流路３２に連通させた状態でガスステーション１３から燃料ガスが供給されると、第１流路Ａ１の圧力Ｐ１が燃料ガスの供給圧力となり、付勢部材５０の付勢力に抗して、弁体５１のシール部５３が弁座２６から離れる。すなわち、電磁弁４０が開弁位置Ｋ２を取り、弁孔３１ａが開かれる。

【0064】

すると、燃料ガスは、弁室Ｓを介して第２接続流路３２、ガイド孔２３ａ、及びタンク側開口部３３ｂを流れてガスタンク１１の貯留室に貯留される。したがって、ガスタンク１１に対する燃料ガスの充填時、第１流路Ａ１は、第２流路Ａ２の上流側となる。

【0065】

そして、燃料ガスの充填が終了し、燃料ガスの供給が停止されると、第１流路Ａ１の圧力Ｐ１が低下し、付勢部材５０の付勢力により、弁体５１のシール部５３が弁座２６に着座する。すなわち、電磁弁４０が閉弁位置Ｋ１を取る。つまり、電磁弁４０は、ガスタンク１１に対する燃料ガスの充填時にはガス流路３０を開くとともに、燃料ガスの充填終了時にはガス流路３０を閉じる。

【0066】

ガスタンク１１の貯留室の燃料ガスを燃料電池１２に供給する場合、手動弁７０によってタンク側開口部３３ｂを第２接続流路３２に連通させた状態で電磁弁４０のソレノイド５５が励磁される。この励磁により、可動鉄心４９が付勢部材５０の付勢力に抗して固定鉄心４７に引き寄せられ、可動鉄心４９が固定鉄心４７に接触する。すると、可動鉄心４９に取着された弁体５１が弁座２６から離れ、シール部５３が弁座２６から離れる。すなわち、電磁弁４０が開弁位置Ｋ２を取り、弁孔３１ａが開かれる。

【0067】

すると、ガスタンク１１の貯留室の燃料ガスは、タンク側開口部３３ｂ、ガイド孔２３ａ、第２接続流路３２を流れ、弁室Ｓを介して第１接続流路３１に流れる。そして、燃料ガスは、継手内流路２４ｃ、配管２８、及び供給配管２９ｂを介して減圧弁１４によって減圧された後、燃料電池１２に供給される。ソレノイド５５が消磁すると、付勢部材５０の付勢力等により、弁体５１のシール部５３が弁座２６に着座する。すなわち、電磁弁４０が閉弁位置Ｋ１を取る。

【0068】

次に、バルブ装置１０の作用を説明する。
燃料電池自動車Ｖにバルブ装置１０を搭載する際、継手２４には配管２８が接続される。その後、配管２８の気密検査などを行う場合、手動弁７０が手動操作される。燃料電池自動車Ｖの車体Ｆの下方からバルブ装置１０の手動弁７０にアクセスし、操作部７４を手動工具によって操作する。例えば、図４に示すように、操作部７４を手動操作し、弁部７２によって第２接続流路３２の第２端３２ｂを閉じる。また、電磁弁４０を閉弁位置Ｋ１に位置させる。そして、電磁弁４０及び手動弁７０の双方を閉弁状態として気密検査を行う。気密検査の終了後、操作部７４を手動操作し、弁部７２によって第２接続流路３２の第２端３２ｂを開く。

【0069】

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）バルブ装置１０において、第１流路Ａ１と第２流路Ａ２とは弁室Ｓにて交差し、その第１流路Ａ１の第１中心軸線Ｌ１の延長線と電磁弁４０の中心軸線Ｎが一致し、第２流路Ａ２の第２中心軸線Ｌ２の延長線と手動弁７０の中心軸線Ｊが一致している。つまり、電磁弁４０は、ボディ２０の前端面２０ａに配置され、手動弁７０は、ボディ２０の下端面２０ｃに配置されている。このため、手動弁７０の中心軸線Ｊに沿ってバルブ装置１０を下方から見た軸方向視において、下端面２０ｃには電磁弁４０や配管２８といった接続部材などの周辺装置が位置しない。このため、手動弁７０を工具によって手動操作する際、電磁弁４０や配管２８に工具が干渉することがなく、手動弁７０の手動操作を伴う作業の作業性の低下を抑制できる。

【0070】

（２）バルブ側開口部３１ｂには継手２４を介して配管２８が接続される。配管２８は、ガスタンク１１への燃料ガスの充填時、及びガスタンク１１からの燃料ガスの供給時に共通して燃料ガスが流れる共用の配管である。例えば、バルブ側開口部３１ｂに、ガスタンク１１へのガス充填用の配管と、ガスタンク１１からのガスの供給用の配管とが別々に接続される場合と異なり、バルブ側開口部３１ｂに接続される配管を減らすことができ、工具による手動弁７０の手動操作の妨げとなる接続部材を減らすことができる。

【0071】

（３）第１流路Ａ１と第２流路Ａ２の交差部Ａは、ガス流路３０におけるガスタンク１１内と弁座２６との間に位置する部位のうち、弁座２６よりもガスタンク１１内寄りに位置する。このため、交差部Ａに作用するのは常にガスタンク１１内の圧力であり、交差部Ａに作用する圧力の変化が小さい。よって、ガス充填及びガス供給が行われる毎に、交差部Ａに発生する圧力変動による負荷を小さく抑えることができ、ガス流路３０への耐圧疲労寿命の悪影響が抑制される。

【0072】

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・図６に示すように、ボディ２０には複数のガスタンク１１が並設されていてもよい。この場合、ボディ２０には、各ガスタンク１１のタンク側開口部３３ｂが連通する共通流路が設けられるとともに、この共通流路が手動弁７０によって開閉される。

【0073】

・バルブ装置１０は、手動弁７０の操作部７４を手動操作可能であれば、車体Ｆへの搭載の向きは適宜変更してもよい。
・ボディ２０の前端面２０ａや後端面２０ｂに安全弁や他の配管が接続されていてもよい。

【0074】

・バルブ側開口部３１ｂには、分岐継手を介して複数の配管が接続されていてもよい。
・バルブ装置１０は、ボディ２０の第１方向が車両左右方向となり、第２方向が車両前後方向となるように燃料電池自動車Ｖに搭載されていてもよい。

【0075】

・電磁弁４０がボディ２０の後端面２０ｂに搭載され、継手２４がボディ２０の前端面２０ａに搭載されるように、バルブ装置１０が燃料電池自動車Ｖに搭載されていてもよい。

【0076】

・弁体５１は、可動鉄心４９の一部に形成されていてもよい。
・ガスとして水素ガスを記載したが、水素以外のガス（例えば、メタン、プロパン、ＬＰＧ）や天然ガスであってもよい。

【符号の説明】

【0077】

Ａ…交差部
Ａ１…第１流路
Ａ２…第２流路
Ｌ１…第１中心軸線
Ｌ２…第２中心軸線
Ｎ，Ｊ…中心軸線
１１…タンクとしてのガスタンク
１０…バルブ装置
２０…ボディ
２６…弁座
２８…配管
３０…ガス流路
３１ｂ…バルブ側開口部
３３ｂ…タンク側開口部
４０…電磁弁
５１…弁体
７０…手動弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】