特開 2023-175563 電子制御式レギュレータ

(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】P2023175563

(43)【公開日】2023-12-12

(54)【発明の名称】電子制御式レギュレータ

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/20 20060101AFI20231205BHJP

   F16K 31/04 20060101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

G05D16/20 Z

F16K31/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088066

(22)【出願日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000153122

【氏名又は名称】株式会社ニッキ

(74)【代理人】

【識別番号】100092864

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 京子

(74)【代理人】

【氏名又は名称】橋本 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100226713

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】末永 直也

(72)【発明者】

【氏名】會澤 修太郎

【テーマコード（参考）】

3H062

5H316

【Ｆターム（参考）】

3H062AA02

3H062AA16

3H062BB04

3H062CC01

3H062DD01

3H062EE06

3H062FF41

3H062GG01

3H062HH02

5H316BB05

5H316EE02

5H316EE07

5H316FF01

5H316FF37

(57)【要約】

【課題】レギュレータについて、要求流量の変動に対応可能としながら、指定された様々な吐出圧力を自動的に維持できるようにする。
【解決手段】導入口１１から導入した高圧流体を調圧弁２０により減圧・調整し、吐出口１２から設定圧力の減圧流体として吐出するレギュレータにおいて、その吐出圧調整手段が、電動モータ３０の駆動により作動し、弁軸２１を移動させて弁体２２と弁座２３との距離を変更する弁軸移動構造を有しており、前記減圧流体の圧力を検出する圧力センサの値に基づいて、前記電動モータ３０で前記弁軸移動構造を作動させながら前記減圧流体の圧力が前記設定圧力を維持するように前記調圧弁２０の開閉を行う電子制御式レギュレータ１Ａとした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導入口および吐出口を形成したボディの内部に、弁体が同軸的に設けられて軸線方向に往復動作可能な弁軸と、前記弁体が密着可能なシート面を有する弁座と、前記弁軸を往復動作させて前記弁体と前記弁座との距離を変化させることで流体の吐出圧力を調整する吐出圧調整手段と、からなる調圧弁を備えており、前記導入口から導入された高圧流体を前記調圧弁により減圧・調整して設定圧力の減圧流体として前記吐出口から吐出するレギュレータにおいて、
前記吐出圧調整手段は、電動モータと、該電動モータの駆動により作動して前記弁軸を軸線方向に移動させることで前記弁体と前記弁座との距離を変更する弁軸移動構造とを有しており、前記吐出口と直列または並列に配置されて前記減圧流体の圧力を検出する圧力センサの値に基づいて、前記電動モータで前記弁軸移動構造を作動させながら前記減圧流体の圧力が前記設定圧力を維持するように前記調圧弁の開閉を行うことを特徴とする電子制御式レギュレータ。

【請求項2】

前記電動モータは、ＡＣサーボモータ又はＤＣブラシレスモータであり、
前記弁軸移動構造は、前記弁軸に同軸的に付設されて軸線方向に移動可能かつ回動不能に配置された円柱状の運動軸の外周面に形成された台形雄ネジと、前記運動軸に外嵌された円筒状部材の内周面に形成されて前記台形雄ネジに噛合する台形雌ネジとの組合せによる送りネジであって、前記電動モータの駆動により前記台形雌ネジを回動させることで、前記台形雄ネジを回動させずに軸線方向に動作させながら前記弁軸を移動させることを特徴とする請求項１記載の電子制御式レギュレータ。

【請求項3】

前記台形雌ネジが形成された円筒状部材は、前記電動モータのロータと一体とされていることを特徴とする請求項２記載の電子制御式レギュレータ。

【請求項4】

前記台形雄ネジと前記台形雌ネジのうちいずれか一方又は両方が、自己潤滑性樹脂からなることを特徴とする請求項２または３記載の電子制御式レギュレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス燃料等の高圧の流体を所定圧力に減圧・調整しながら吐出するレギュレータに関し、殊に、吐出する流体の圧力を電子制御により調整する電子制御式レギュレータに関する。

【背景技術】

【0002】

高圧の流体を所定圧力に減圧して吐出するレギュレータとしては、例えば特特許第２６６７１１４号公報（特許文献１）や特開２０１１－２５６７５９号公報（特許文献２）に記載されているガス燃料用のものが周知である。このレギュレータは、弁体を同軸的に設けた弁軸と、中央を弁孔が貫通して前記弁体が密着するシート面を有したドーナツ状の弁座とを備え、ボディの入口から流入したＣＮＧ等の高圧流体が、弁体の開口状態において、該弁体と弁座間の隙間を通じて減圧室内に流入して調圧された後に吐出される構造である。

【0003】

そして、減圧室内における流体の圧力が所定圧以上になると、その圧力によって調圧バネの付勢力に抗してダイヤフラムを押し上げ、該ダイヤフラムに連結された前記弁体を持ち上げて弁座を閉じ、また、減圧室内における流体の圧力が所定圧以下になると、調圧バネの付勢力によってダイヤフラムが下降して弁体が弁座から離間するという動作を繰り返し、流体を所望の圧力に調整するものであって、減圧室の圧力と調圧バネの付勢力とのバランスにより高圧流体を所定圧力に減圧・調整しながら吐出するようになっている。

【0004】

また、例えば特開２００７－１４６８７５号公報（特許文献３）や特開２０１９－０６７２１６号公報（特許文献４）に記載されているレギュレータのように、弁体を同軸的に設けるとともに流体が通過可能である弁軸と、前記弁体が密着するシート面を有した弁座とを備え、前記弁軸と一体化させたピストン部によってボディの内部を１次圧室（減圧室）と、背圧室（大気圧室）と、２次圧室（調圧室）とに互いに気密に区分し、ボディの入口から流入したＣＮＧ等の高圧流体が、弁体の開口状態において、弁軸に形成された通路を通じて２次圧室に流入して調圧された後に吐出される構造である。

【0005】

そして、２次圧室内における流体の圧力が所定圧以上になると、その圧力によって調圧バネの付勢力に抗してピストンを押し上げ、該ピストンに連結された前記弁体を持ち上げて弁座を閉じ、また、２次圧室内における流体の圧力が所定圧以下になると、調圧バネの付勢力によってピストンが下降して弁体が弁座から離間するという動作を繰り返し、流体を所望の圧力に調整するものであって、２次圧室の圧力と調圧バネの付勢力とのバランスにより高圧流体を所定圧力に減圧・調整しながら吐出するようになっている。

【0006】

しかし、このような従来のレギュレータの減圧構造において、レギュレータによる流体の吐出圧力は機械的に調圧バネの荷重に依存するため、指定された吐出圧力ごとに調圧バネを予め用意する必要がある。また、車両の燃料供給システムで使用するレギュレータにあっては、その調圧バネを指定されたセット高さに予め固定しておくことから、エンジン要求流量が多い場合には圧力降下が大きくなり、要求流量が少ない場合には圧力降下が小さくなるため、機械的に吐出圧範囲と流量範囲が限られてしまうという問題があった。

【0007】

一方、実開昭５９－１６０８４２号公報（特許文献５）には、１次側ダイヤフラム室と２次側ダイヤフラム室を備えたＬＰＧ用レギュレータにおいて、１次側ダイヤフラム室内の調圧バネの付勢力を調節する付勢力調節手段として１次側ダイヤフラム室内に設けた圧力センサからの出力信号に対応しながらパルス制御されるステッピングモータを備えた調圧機構が提案されている。

【0008】

このように、電子制御されるステッピングモータを備えた調圧機構により、１次側ダイヤフラム室内の圧力が予め設定した圧力よりも高くなった場合は調圧バネの付勢力を弱くし、１次側ダイヤフラム室内の圧力が予め設定した圧力よりも低くなった場合は調圧バネの付勢力を強くして、１次側ダイヤフラム室内の圧力を所望の圧力に維持することを可能としている。

【0009】

しかしながら、このレギュレータにおいて所望する圧力に調節して維持できるのは１次側ダイヤフラム室内だけであり、２次側ダイヤフラム室から吐出する燃料の圧力はその室内に配設された調圧バネに依存するため、１種類のレギュレータで様々な吐出圧力に設定することは依然として困難であり、また、吐出圧範囲と流量範囲が機械的に限られるという問題も解決されてはいない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特許第２６６７１１４号公報

【特許文献2】特開２０１１－２５６７５９号公報

【特許文献3】特開２００７－１４６８７５号公報

【特許文献4】特開２０１９－０６７２１６号公報

【特許文献5】実開昭５９－１６０８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上記のような問題を解決しようとするものであり、レギュレータについて、要求流量の変動に対応可能としながら、指定された様々な吐出圧力を自動的に維持できるようにすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

そこで、本発明は、導入口および吐出口を形成したボディの内部に、弁体が同軸的に設けられて軸線方向に往復動作可能な弁軸と、前記弁体が密着可能なシート面を有する弁座と、前記弁軸を往復動作させて前記弁体と前記弁座との距離を変化させることで流体の吐出圧力を調整する吐出圧調整手段と、からなる調圧弁を備えており、前記導入口から導入された高圧流体を前記調圧弁により減圧・調整して設定圧力の減圧流体として前記吐出口から吐出するレギュレータにおいて、前記吐出圧調整手段は、電動モータと、該電動モータの駆動により作動して前記弁軸を軸線方向に移動させることで前記弁体と前記弁座との距離を変更する弁軸移動構造とを有しており、前記吐出口と直列または並列に配置されて前記減圧流体の圧力を検出する圧力センサの値に基づいて、前記電動モータで前記弁軸移動構造を作動させながら前記減圧流体の圧力が前記設定圧力を維持するように前記調圧弁の開閉を行うことを特徴とする電子制御式レギュレータとした。

【0013】

このように、調圧バネで吐出圧力を調整するのではなく、センサで検出した減圧流体の圧力を基に電動モータを駆動制御しながら弁軸に設けた弁体の開閉動作を行って吐出圧力を設定圧力に維持する方式を採用したことで、要求流量の変動に柔軟に対応可能としながら、設定された様々な吐出圧力を自動的に維持できるものとなる。

【0014】

また、このレギュレータにおいて、その電動モータは、ＡＣサーボモータ又はＤＣブラシレスモータであり、前記弁軸移動構造は、前記弁軸に同軸的に付設されて軸線方向に移動可能かつ回動不能に配置された円柱状の運動軸の外周面に形成された台形雄ネジと、前記運動軸に外嵌された円筒状部材の内周面に形成されて前記台形雄ネジに噛合する台形雌ネジとの組合せによる送りネジであって、前記電動モータの駆動により前記台形雌ネジを回動させることで、前記台形雄ネジを回動させずに軸線方向に動作させながら前記弁軸を移動させる場合、レギュレータを過剰に大きくすることなく弁軸を開弁位置又は閉弁位置に短時間で移動させて正確に停止させることが可能なものとなる。

【0015】

加えて、その台形雌ネジが形成された円筒状部材は、電動モータのロータと一体とされている場合、レギュレータと電動モータとが同軸的かつ一体的に構成されていることで、電動モータを備えたレギュレータのサイズをコンパクトに抑えることができる。

【0016】

さらに、上述した送りネジを備えたレギュレータにおいて、その送りネジを構成する台形雄ネジと台形雌ネジのうちいずれか一方又は両方が、自己潤滑性樹脂からなる場合、ネジ同士の噛合部において注油の手間を要することなく、低コストでスムースな弁の開閉動作を長期間に亘って維持することができる。

【発明の効果】

【0017】

検出した吐出圧力を基に電動モータを駆動制御しながら調圧弁の開閉を行うことで吐出圧力を設定圧力に維持するものとした本発明によると、要求流量の変動に対応可能としながら、指定された様々な吐出圧力を自動的に維持できるものである。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明における第１の実施の形態である電子制御式レギュレータの閉弁状態を示す縦断面図。

【図2】図１の電子制御式レギュレータの開弁状態を示す縦断面図。

【図3】図２のＡ－Ａ線断面図。

【図4】図１の電子制御式レギュレータを備えたエンジンの燃料供給システムの機能ブロック図。

【図5】本発明における第２の実施の形態である電子制御式レギュレータの開弁状態を示す縦断面図。

【図6】図５の電子制御式レギュレータの閉弁状態を示す縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。尚、本発明において自己潤滑性樹脂とは、ポリアセタール、モノマーキャストナイロン、フッ素樹脂、超高分子ポリエチレンのように、他の一般的な樹脂素材と比べて表面の自己潤滑性が高いことにより、部材同士の摺動部・摩擦部において潤滑油や潤滑剤を不要又は最小限にする樹脂素材を指すものとする。

【0020】

図１は、本発明における第１の実施形態である電子制御式レギュレータ１Ａの閉弁状態を示し、図２は開弁状態を示している。この電子制御式レギュレータ１Ａは、主にガス燃料等の供給システム等において、高圧の流体であるガス燃料を所定圧力に減圧しながら送出する減圧手段として使用することを想定したものである。

【0021】

その構成を大きく分けて説明すると、金属製で円柱状に形成されたボディ１０Ａの内部において、高圧流体を導入する導入口１１から調圧弁２０までの高圧部２Ａ、前記調圧弁２０から減圧流体を吐出する吐出口１２までの吐出部３Ａ、前記調圧弁２０を操作して吐出する減圧流体の圧力を設定圧力に減圧・調整するための圧力制御部４Ａからなる。

【0022】

前記調圧弁２０は、傘状の弁体２２が同軸的に設けられて軸線方向に往復動作可能な弁軸２１と、前記弁体２２が密着可能なシート面２４を有するとともに中心に弁孔２５を形成したドーナツ状の弁座２３と、前記弁軸２１を往復動作させて前記弁体２２と前記弁座２３との距離を変化させることで吐出圧力を調整する吐出圧調整手段とからなる。

【0023】

この吐出圧調整手段は、電動モータ３０と、前記電動モータ３０を駆動制御するドライバ４０と、端部に形成した連結穴５１に前記弁軸２１の先端側を挿入して前記弁軸２１と同軸的に連結された運動軸５０とで構成されており、前記吐出圧調整手段の下側に配置された前記弁軸２１の前記弁体２２を、前記弁座２３のシート面２４に対し、電子制御された前記電動モータ３０の駆動により、前記弁体２２と前記シート面２４が密着した閉弁位置（図１）と離間した開弁位置（図２）との間で軸線方向に往復動作させて開口部面積を変化させながら、吐出する減圧流体の圧力が設定圧力と等しくなるように自動的に調整するものであり、この点が本発明における最大の特徴部分となっている。

【0024】

前記吐出圧調整手段は、前記電動モータ３０の駆動により作動して前記弁軸２１を軸方向に移動させるための後述する弁軸移動構造を備えており、前記弁孔２５下流側の前記吐出口１２に連通孔１３で接続された圧力センサ設置部１４内で減圧流体の圧力を検出している圧力センサ（図示せず）の値に基づいて、前記電動モータ３０で弁軸移動構造を動作させながら吐出する減圧流体の圧力を設定圧力に維持するように前記調圧弁２０の開閉を行うものである。

【0025】

尚、圧力センサの設置箇所は、前記圧力センサ設置部１４内に限られるものではなく、前記吐出口１２と直列または並列に配置されて吐出圧力を検出することが可能であればよく、減圧流体が送出される経路上において任意の箇所に設置することができる。

【0026】

このように、本実施の形態の電子制御式レギュレータ１Ａによれば、従来のレギュレータのように調圧バネで吐出圧力を調整するのではなく、圧力センサで検出している吐出圧力を基に、前記電動モータ３０を駆動制御して前記弁軸２１を軸線方向に往復動作させて前記調圧弁２０を開閉する（開口部面積を変化させる）ことで吐出圧力を調整する方式を採用したことにより、従来のレギュレータにおける問題点であった、要求流量が多い場合には圧力降下が大きくなり、要求流量が少ない場合には圧力降下が小さくなることで、機械的に吐出圧範囲および要求流量範囲が限られてしまうという問題を解消しつつ、様々な要求吐出圧力および要求流量に対し、部品の交換を要することなく１つの製品で対応することを可能としている。

【0027】

尚、本実施の形態では、前記吐出圧調整手段の一部を構成する前記電動モータ３０として、制御性に優れたＡＣサーボモータを使用しており、前記ドライバ４０による駆動制御で迅速且つ正確な回転角の位置決めを実現可能なものとしているものであるが、このＡＣサーボモータの代わりにＤＣブラシレスモータを使用してもよい。

【0028】

また、本実施の形態の電子制御式レギュレータ１Ａにおいて、その弁軸移動構造は、弁軸２１先端側に設けた円柱状の運動軸５０Ａの外周面に形成してなる台形雄ネジ６１と、前記電動モータ３０の一部を構成している円筒状の部材であるロータ３１の内周面に形成されて台形雄ネジ６１に噛合する台形雌ネジ６２との組合せからなる送りネジ６０であって、前記電動モータ３０の駆動により前記ロータ３１の内周面側と一体とされた前記台形雌ネジ６２が前記台形雄ネジ６１の周囲を回動する構成となっている。

【0029】

前記送りネジ６０については、これを構成している前記台形雄ネジ６１と前記台形雌ネジ６２のうちいずれか一方又は両方が、自己潤滑性樹脂素材で成形したものであることが好ましい。これにより、前記台形雄ネジ６１と前記台形雌ネジ６２の噛合部において潤滑油の注油を要することなく、低コストでスムースな弁の開閉動作を長期間に亘って維持しやすいものとなる。

【0030】

そして、前記運動軸５０Ａは、前記連結穴５１と逆側の端部において内周面に平面部分を形成した挿入穴５２が形成されており、前記ボディ１０Ａに基端７２を固定して先端７３の外周面に平面部分７４を形成した回り止め軸７０が、前記挿入穴５２に対して軸線方向に摺動自在に挿入されており（図３参照）、互いの平面部分が密着することで運動軸５０Ａにおける回転動作を規制して軸線方向の直線動作に変換することによって、前記連結穴５１により連結した前記弁軸２１を移動させる構造である。

【0031】

また、前記弁座２３の前記シート面２４によるシート径と、前記弁体２２の有効径とを略同一にすることで、使用する前記電動モータ３０の小型化と前記電子制御式レギュレータ１Ａのコンパクト化を達成しやすいものとなる。

【0032】

前記電子制御式レギュレータ１Ａにおける前記圧力制御部４Ａの構成について、さらに詳細に説明する。

【0033】

前記ボディ１０Ａ上部側に形成された収納室５に内装されている前記電動モータ３０は、上述したように制御性に優れたＡＣサーボモータを使用している。前記収納室５内周側には巻線３２を巻回した状態で支持しているステータ３１が複数個配設されており、各ステータ３１に対向するように複数個の磁石３４を外周側に配設した略円筒状のロータ３３が、その中心軸線を前記弁軸２１と同一にして回動可能に配設されている。

【0034】

前記ロータ３３は、その上下両端側に配設された滑り軸受３５，３６で軸支されており、前記磁石３４と対向している前記巻線３２に通電することで発生する磁力により回動して、前記電動モータ３０が駆動する。尚、前記滑り軸受３５，３６の素材に表面潤滑性能に優れた自己潤滑性樹脂を用いることで、その摩擦部分に定期的な注油を要することなく、前記ロータ３３のスムースな回動を長期間に亘って確保することができる。

【0035】

前記ステータ３１の上方には、前記ロータ３３の軸出し及び磁極位置センサ３７取付けのためのカバー３８が配設されているとともに前記ロータ３３の上方には磁石３９が配設されており、前記ステータ３１に流れる電流で生じる磁極と併せて前記ロータ３３の回転位置を前記磁極位置センサ３７により検出することができる。

【0036】

また、前記磁極位置センサ３７の上方には、モータ駆動用の前記ドライバ４０が配設されており、前記ドライバ４０は前記巻線３２と端子４１で接続されているとともに、外部入力用の外部端子４２を前記ボディ１０Ａの外部に露出させている。

【0037】

次に、図１乃至図３の断面図、および図４の機能ブロック図を参照しながら、本実施の形態による作用について説明する。

【0038】

図１に示したように、初期状態において、前記弁軸２１は基端側に配設したスプリング２６で押し上げられており、前記弁座２３のシート面２４に前記弁体２２が密着しながら閉弁している。尚、符号２７は前記弁座２３を押さえつけて保持するためのスプリングである。

【0039】

そして、前記電子制御式レギュレータ１Ａの使用時には、図４に示すように、電子的制御手段であるエンジンコントロールユニット１００から、目標圧力（Ｐｒｅｆ）指令が前記外部端子４２を経由して前記ドライバ４０に入力される。この時、目標圧力（Ｐｒｅｆ）と圧力センサ１０１で検出されている吐出圧力値（Ｐｏｕｔ）との関係が、Ｐｒｅｆ＞Ｐｏｕｔとなる場合は、前記ステータ３１の巻線３２に電流が印加され、前記ロータ３３が前記運動軸５０Ａを押し下げる方向に回転することにより、前記弁軸２１の弁体２２もこれに伴って押し下げられて、図２に示すような開弁状態となる。

【0040】

逆に、目標圧力（Ｐｒｅｆ）と吐出圧力値（Ｐｏｕｔ）との関係が、Ｐｒｅｆ＜Ｐｏｕｔとなる場合は、前記運動軸５０Ａを押し上げる方向に前記ロータ３３を回動させることにより、前記弁軸２１の弁体２２もこれに伴って押し上げられて、図１に示すような閉弁状態となる。

【0041】

以上のような制御を実行して、前記調圧弁２０を開閉する（開口部面積を変化させる）ことで、吐出圧力を指定された目標圧力に維持することができる。また、レギュレータの使用条件に応じた目標設定圧力を入力することで、吐出圧力を自由に変更することもできる。

【0042】

尚、図４に示したように、オイルフィルタ１０２通過後の流体の圧力を検出する圧力センサ１０３を前記圧力センサ１０１と置き換えて、または併用して使用することとしてもよい。

【0043】

図５は、本発明における第２の実施形態である電子制御式レギュレータ１Ｂの閉弁状態を示し、図６は開弁状態を示している。この電子制御式レギュレータ１Ｂは、前記電子制御式レギュレータ１Ａと同様に、主にガス燃料等の供給システム等において、高圧の流体であるガス燃料を所定圧力に減圧しながら送出する減圧手段として使用することを想定したものである。

【0044】

その構成を大きく分けて説明すると、金属製で円柱状に形成されたボディ１０Ｂの内部において、高圧流体を導入する導入口１１から調圧弁８０までの高圧部２Ｂ、前記調圧弁８０から減圧流体を吐出する吐出口１２までの吐出部３Ｂ、前記調圧弁８０を操作して吐出する減圧流体の圧力を設定圧力に減圧・調整するための圧力制御部４Ｂからなる点も、前記電子制御式レギュレータ１Ａと同様である。

【0045】

前記調圧弁８０は、円環状の弁体８２が同軸的に設けられて軸線方向に往復動作可能であり流体が通過可能な通路８３を有する筒状の弁軸８１と、前記弁体８２が密着可能なシート面８５を有する円環状の弁座８４と、前記弁軸８１を往復動作させて前記弁体８２と前記弁座８４との距離を変化させることで流体の吐出圧力を調整する吐出圧調整手段とからなる。

【0046】

この吐出圧調整手段は、電動モータ３０と、前記電動モータ３０を駆動制御するドライバ４０と、前記弁軸８１と一体に形成された運動軸５０Ｂとで構成されており、前記吐出圧調整手段を貫通して配置された前記弁軸８１の前記弁体８２を、前記弁座８３のシート面８４に対し、電子制御された電動モータ３０の駆動により、前記弁体８２と前記シート面８４が密着した閉弁位置（図５）と離間した開弁位置（図６）との間で軸線方向に往復動作させて開口部面積を変化させながら、吐出する減圧圧力の圧力が設定圧力と等しくなるように自動的に調整するものである点についても前記電子制御式レギュレータ１Ａと同様である。

【0047】

前記吐出圧調整手段は、前記電動モータ３０の駆動により作動して前記弁軸８１を軸方向に移動させるための後述する弁軸移動構造を備えており、前記弁軸８１下流側（前記通路８３通過後）で減圧流体が送出される経路上において吐出圧力を検出している圧力センサ（図示せず）の値に基づいて、前記電動モータ３０で弁軸移動構造を動作させながら吐出する減圧流体の圧力を設定圧力に維持するように前記調圧弁８０の開閉を行うものである。

【0048】

本実施の形態の電子制御式レギュレータ１Ｂにおける弁軸移動構造は、前記弁軸８１の外周に一体に形成した円柱状の運動軸５０Ｂの外周面に形成してなる台形雄ネジ６１と、前記電動モータ３０の一部を構成している円筒状の部材である前記ロータ３３の内周面に形成されて台形雄ネジ６１に噛合する台形雌ネジ６２との組合せからなる送りネジ６０であって、前記電動モータ３０の駆動により前記ロータ３３の内周面側と一体とされた前記台形雌ネジ６２が前記台形雄ネジ６１の周囲を回動する構成となっている。

【0049】

そして、前記運動軸５０Ｂと一体である前記弁軸８１は、前記弁体８２と逆側の端部において周方向の外側に突設された回り止め突起９１と、前記回り止め突起９１を挟むように前記ボディ１０Ａ側に突設された回り止めガイド９２とを有し、前記回り止め突起９１と前記回り止めガイド９２が接触することで前記運動軸５０Ｂにおける回転動作を規制して軸線方向の直線動作に変換することによって、前記運動軸５０Ｂと一体である前記弁軸８１を移動させる構造である。

【0050】

また、前記弁座８４の前記シート面８５によるシート径と、前記弁体８２の有効径とを略同一にすることで、使用する前記電動モータ３０の小型化と前記電子制御式レギュレータ１Ｂのコンパクト化を達成しやすいものとなる。

【0051】

このように、本実施の形態の電子制御式レギュレータ１Ｂによれば、従来のレギュレータのように、吐出圧力をパイプ状の弁軸に与える荷重と弁軸を介して逆側に配設された調圧バネの荷重との釣り合いを利用して調整するのではなく、上述した電子制御式レギュレータ１Ａと同様に、圧力センサで検出している吐出圧力を基に、前記電動モータ３０を駆動制御して前記弁軸８１を軸線方向に往復動作させて前記調圧弁８０を開閉する（開口部面積を変化させる）ことで吐出圧力を調整する方式を採用したことにより、従来のレギュレータにおける問題点であった、要求流量が多い場合には圧力降下が大きくなり、要求流量が少ない場合には圧力降下が小さくなることで、機械的に吐出圧範囲および要求流量範囲が限られてしまうという問題を解消しつつ、様々な要求吐出圧力および要求流量に対し、部品の交換を要することなく１つの製品で対応することを可能としている。

【0052】

前記電子制御式レギュレータ１Ａと前記電子制御式レギュレータ１Ｂは、それぞれの弁体と弁軸の構造が逆になったような関係にあるが、どちらの実施の形態においても本発明の優れた効果を得ることができる。

【0053】

以上、述べたように、レギュレータについて、本発明により、要求流量の変動に対応可能としながら、指定された様々な吐出圧力を自動的に維持することができる。

【符号の説明】

【0054】

１Ａ，１Ｂ 電子制御式レギュレータ、２Ａ，２Ｂ 高圧部、３Ａ，３Ｂ 吐出部、４Ａ，４Ｂ 圧力制御部、５ 収納室、１０Ａ，１０Ｂ ボディ、１１ 導入口、１２ 吐出口、１３ 連通孔、１４ 圧力センサ設置部、２０ 調圧弁、２１ 弁軸、２２ 弁体、２３ 弁座、２４ シート面、２５ 弁孔、２６，２７ スプリング、３０ 電動モータ、３１ ステータ、３２ 巻線、３３ ロータ、３４ 磁石、３５ 滑り軸受、３６ 滑り軸受、３７ 磁極位置センサ、３８ カバー、３９ 磁石、４０ ドライバ、４１ 端子、４２ 外部端子、５０Ａ，５０Ｂ 運動軸、５１ 連結穴、５２ 挿入穴、６０ 送りネジ、６１ 台形雄ネジ、６２ 台形雌ネジ、７１ 回り止め軸、７２ 基端、７３ 先端、７４ 平面部、８０ 調圧弁、８１ 弁軸、８２ 弁体、８３ 通路、８４ 弁座、８５ シート面、９１ 回り止め突起、９２ 回り止めガイド、１００ エンジンコントロールユニット、１０１，１０３ 圧力センサ、１０２ オイルフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】