本發(fā)明涉及一種一邊將氣體燃料等高壓流體減壓、調(diào)節(jié)成規(guī)定壓力一邊排出的調(diào)節(jié)器，尤其涉及一種通過電子控制對將要排出的流體的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的電子控制式調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)：

1、作為將高壓流體減壓成規(guī)定的壓力并送出的調(diào)節(jié)器，眾所周知例如有日本專利第3594507號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)所記載的氣體燃料用的調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器構(gòu)成為，包括：閥軸，所述閥軸設(shè)置成與閥芯同軸；以及甜甜圈狀的座部，所述座部的中央貫穿有閥孔，并具有供所述閥芯緊貼的閥座面，從主體的入口流入的cng等高壓流體通過調(diào)壓彈簧對設(shè)置成在閥芯的開口狀態(tài)下能夠與閥芯在軸線方向上往復(fù)滑動(dòng)的閥軸施力，以使其閥芯以規(guī)定壓力緊貼并按壓至閥座面，并在將高壓的氣體燃料減壓并調(diào)節(jié)成規(guī)定壓力的同時(shí)將其排出。

2、然而，在上述那樣的現(xiàn)有的調(diào)節(jié)器的減壓結(jié)構(gòu)中，由調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的流體的排出壓力機(jī)械性地依賴于調(diào)壓彈簧的載荷，因此，需要針對每次指定的排出壓力預(yù)先準(zhǔn)備調(diào)壓彈簧。此外，在車輛的燃料供給系統(tǒng)中使用的調(diào)節(jié)器中，預(yù)先將所述調(diào)壓彈簧固定于指定的設(shè)置高度處，因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)要求流量大的情況下壓力下降變大，在發(fā)動(dòng)機(jī)要求流量小的情況下壓力下降變小，因此，存在排出壓力范圍和流量范圍機(jī)械性地受限的問題。

3、另一方面，在日本實(shí)開昭59-160842號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中提出一種調(diào)壓機(jī)構(gòu)，在包括初級(jí)側(cè)隔膜室和次級(jí)側(cè)隔膜室的lpg用調(diào)節(jié)器中，作為對初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)的調(diào)壓彈簧的施加力進(jìn)行調(diào)節(jié)的施加力調(diào)節(jié)單元包括步進(jìn)馬達(dá)，所述步進(jìn)馬達(dá)一邊對應(yīng)來自在初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)設(shè)置的壓力傳感器的輸出信號(hào)一邊被脈沖控制。

4、如此，通過包括被電子控制的步進(jìn)馬達(dá)的調(diào)壓機(jī)構(gòu)，在使初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)的壓力比預(yù)先設(shè)定的壓力高的情況下將調(diào)壓彈簧的施加力減弱，在初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)的壓力比預(yù)先設(shè)定的壓力小的情況下將調(diào)壓彈簧的施加力加強(qiáng)，從而能將初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)的壓力維持在期望的壓力。

5、然而，在該電子控制式的調(diào)節(jié)器中能調(diào)節(jié)成期望的壓力并進(jìn)行維持的僅在初級(jí)側(cè)隔膜室內(nèi)，從次級(jí)側(cè)隔膜室排出的燃料的壓力依賴于配設(shè)于其室內(nèi)的調(diào)壓彈簧，因此，通過一種調(diào)節(jié)器依然難以設(shè)定為各種各樣的排出壓力，另外，仍無法解決排出壓力范圍和流量范圍機(jī)械性地受限的問題。

6、為此，本技術(shù)的發(fā)明人和申請人們先前在日本特愿2022-088066號(hào)(專利文獻(xiàn)3)中提出了如圖5所示的由電動(dòng)馬達(dá)的電子控制實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)器。該電子控制式調(diào)節(jié)器1c在圓柱狀的主體10c的內(nèi)部包括：高壓流體室2c，所述高壓流體室2c構(gòu)成從導(dǎo)入高壓流體的流體導(dǎo)入路徑11的導(dǎo)入口到調(diào)壓閥20c的閥部分；排出壓力室3c，所述排出壓力室3c構(gòu)成從該閥部分到排出減壓流體的流體送出部12的排出口；以及壓力調(diào)節(jié)部4c，所述壓力調(diào)節(jié)部4c作為在對所述調(diào)壓閥20c進(jìn)行操作的同時(shí)將要排出的流體的壓力減壓并調(diào)節(jié)成規(guī)定壓力的排出壓力調(diào)節(jié)單元。

7、此外，該排出壓力調(diào)節(jié)單元構(gòu)成閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)在通過電動(dòng)馬達(dá)30c的驅(qū)動(dòng)而工作的同時(shí)，使筒狀的閥軸21c沿軸線方向移動(dòng)來對閥芯22c與閥座23c之間的距離進(jìn)行改變，排出壓力調(diào)節(jié)單元在基于對減壓流體的壓力進(jìn)行檢測的壓力傳感器的值來通過電動(dòng)馬達(dá)30c使其閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)工作的同時(shí)，以使減壓流體的壓力維持設(shè)定壓力的方式進(jìn)行所述調(diào)壓閥20c的開閉。

8、如此，并非僅通過配置于閥軸21c的前端側(cè)的彈簧25來對排出壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，還采用在基于由傳感器檢測出的排出壓力來驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)馬達(dá)30c的同時(shí)進(jìn)行設(shè)置于閥軸21c的閥芯22c的開閉動(dòng)作以維持設(shè)定的排出壓力的方式，從而在能夠靈活地應(yīng)對要求流量的變動(dòng)的同時(shí)，發(fā)揮自動(dòng)地維持所設(shè)定的各種各樣排出壓力的功能。

9、然而，在這樣的電子控制式調(diào)節(jié)器1c中，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)等向電動(dòng)馬達(dá)30c的通電停止的閉閥時(shí)，使閥芯22c向關(guān)閉方向動(dòng)作的載荷僅為設(shè)置于閥軸21c的彈簧25的施加力，向閥座23c的閥座面24的按壓力變小，因此，存在容易從該部分發(fā)生緩慢泄漏的問題。此外，在處于閥軸21c的外周密封件直徑(dp)＜閥座23c的座部直徑(ds)的關(guān)系的情況下，如果經(jīng)由調(diào)壓閥20c而在排出壓力室30c側(cè)存在緩慢泄漏，則會(huì)變?yōu)樽饔迷陂_閥方向上的載荷增大而流體更容易泄漏的狀態(tài)。

10、因此，本技術(shù)的發(fā)明人和申請人們在日本特愿2023-087018號(hào)(專利文獻(xiàn)4)中，除上述電子控制式調(diào)節(jié)器1c的結(jié)構(gòu)外，提出如下方式的電子控制式調(diào)節(jié)器1b，如圖4所示在其排出壓力室3b側(cè)形成缸狀的空間，承受該排出壓力室3b內(nèi)的流體壓力的活塞37b在固定于閥軸21b的外周側(cè)的狀態(tài)下，與閥軸21b一起配置為能在所述空間內(nèi)滑動(dòng)，在停止電動(dòng)馬達(dá)30b的驅(qū)動(dòng)的閉閥時(shí)，該活塞37b承受的流體壓力被變換為將閥芯22b向閥座23b的閥座面24b按壓的方向上的壓力載荷，該電子控制式調(diào)節(jié)器1b能減輕前述緩慢泄漏。

11、不過，在該電子控制式調(diào)節(jié)器1b中，在構(gòu)成其閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)給絲杠60的閥軸21b外周面上設(shè)置的梯形外螺紋61與在轉(zhuǎn)子31b的內(nèi)周面上設(shè)置的梯形內(nèi)螺紋62嚙合時(shí)為防止發(fā)生咬邊，如放大了進(jìn)給絲杠60部分的圖2所示，在螺紋牙之間設(shè)置齒隙x(游隙)，調(diào)壓時(shí)，與燃料入口的高壓燃料室2b與排出側(cè)的低壓燃料室3b的壓力平衡相應(yīng)地，如圖3所示，閥軸21b和閥芯22b偏移與齒隙x相當(dāng)?shù)牧浚@樣使開口面積變化的結(jié)果是存在排出壓力急劇變動(dòng)的問題。

12、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

13、專利文獻(xiàn)

14、專利文獻(xiàn)1：日本特許第3594507號(hào)公報(bào)；

15、專利文獻(xiàn)2：日本實(shí)開昭59-160842號(hào)公報(bào)；

16、專利文獻(xiàn)3：日本特許申請2022-088066號(hào)；

17、專利文獻(xiàn)4：日本特許申請2023-087018號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明是為了解決上述問題，其技術(shù)問題在于，對于電子控制式調(diào)節(jié)器，除了能在閉閥時(shí)防止經(jīng)由調(diào)壓閥產(chǎn)生的緩慢泄漏，還能避免由設(shè)置在閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)中的齒隙引起的排出壓力的變動(dòng)。

3、用于解決技術(shù)問題的手段

4、因此，本發(fā)明的特征在于，電子控制式調(diào)節(jié)器在形成有導(dǎo)入口和排出口的主體的內(nèi)部包括調(diào)壓閥，所述調(diào)壓閥由閥軸、閥座和排出壓力調(diào)節(jié)單元構(gòu)成，所述閥軸同軸地設(shè)置有閥芯且能沿軸線方向往復(fù)動(dòng)作，所述閥座在與所述導(dǎo)入口連續(xù)的高壓流體室側(cè)具有能與所述閥芯緊貼的閥座面，所述排出壓力調(diào)節(jié)單元使電子控制的電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，并通過由設(shè)置在所述閥軸的外周面與轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面之間的進(jìn)給絲杠構(gòu)成的閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)使所述閥軸往復(fù)動(dòng)作，同時(shí)使所述閥芯與所述閥座的距離變化，從而調(diào)節(jié)流體的壓力，所述電子控制式調(diào)節(jié)器通過所述調(diào)壓閥對從所述導(dǎo)入口導(dǎo)入至所述高壓流體室內(nèi)的高壓流體進(jìn)行減壓、調(diào)節(jié)，同時(shí)在排出壓力室側(cè)作為設(shè)定壓力的減壓流體從所述排出口排出，其中，在所述電子控制式調(diào)節(jié)器中，在所述排出壓力室形成缸狀的空間，承受所述排出壓力室內(nèi)的流體壓力的活塞在固定于所述閥軸的外周側(cè)的狀態(tài)下與所述閥軸一起配設(shè)為能在所述空間內(nèi)滑動(dòng)，并且，在所述空間配設(shè)有彈簧，所述彈簧的前端側(cè)與所述活塞抵接，同時(shí)始終對所述閥軸向閉閥方向施力，在所述電動(dòng)馬達(dá)停止的閉閥時(shí)，除了所述活塞承受的流體壓力被變換為將所述閥芯向所述閥座面按壓的方向上的壓力載荷之外，調(diào)壓時(shí)，通過所述彈簧的施加力避免因設(shè)于所述進(jìn)給絲杠的嚙合部分的齒隙引起閥軸的位置偏移。

5、這樣，設(shè)置活塞，該活塞在電動(dòng)馬達(dá)停止時(shí)，在承受排出壓力室內(nèi)的流體壓力而將閥芯向閥座面按壓的同時(shí)，防止緩慢泄漏，并且在排出壓力室側(cè)設(shè)置有彈簧，該彈簧始終對該活塞及閥軸向閉閥方向施力，由此，在閥軸上不會(huì)產(chǎn)生與在電動(dòng)馬達(dá)與閥軸之間的閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)中設(shè)置的齒隙相應(yīng)程度的位置偏移，因此，能有效避免因與高壓燃料室和低壓燃料室的壓力平衡相應(yīng)的閥軸的位置偏移而使閥門開口面積變化從而產(chǎn)生的排出壓力的急劇變動(dòng)。

6、此外，在該電子式調(diào)節(jié)器中，所述電動(dòng)馬達(dá)是ac伺服馬達(dá)或dc無刷馬達(dá)，所述閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)是由梯形外螺紋和梯形內(nèi)螺紋組合而成的進(jìn)給絲杠，所述梯形外螺紋在與閥軸同軸地附設(shè)的圓柱狀的運(yùn)動(dòng)軸的外周面上形成，所述梯形內(nèi)螺紋在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面上形成且與所述梯形外螺紋嚙合，通過所述電動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，所述梯形內(nèi)螺紋在所述梯形外螺紋的周圍轉(zhuǎn)動(dòng)，由此，在使所述梯形外螺紋不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下沿軸線方向動(dòng)作，同時(shí)使所述閥軸移動(dòng)，若以上述為特征，則無需使主體過剩變大就能使閥軸在短時(shí)間內(nèi)移動(dòng)至開閥位置或閉閥位置并準(zhǔn)確停止。

7、進(jìn)一步地，在上述的電子控制式調(diào)節(jié)器中，所述閥軸由圓筒狀的構(gòu)件構(gòu)成，該圓筒狀的構(gòu)件同軸地設(shè)置有圓環(huán)狀的閥芯且具有能供流體通過的通路，通過所述排出壓力調(diào)節(jié)單元使前端側(cè)的閥芯動(dòng)作，以改變該閥芯與閥座的閥座面之間的距離，從而調(diào)節(jié)流體的排出壓力，若以上述為特征，則能以相對簡單的結(jié)構(gòu)可靠地發(fā)揮上述功能。

8、發(fā)明效果

9、根據(jù)在電動(dòng)馬達(dá)停止時(shí)通過彈簧始終在閉閥方向上向?qū)㈤y芯按壓于閥座面的活塞施力的本發(fā)明，除了能防止在馬達(dá)停止時(shí)經(jīng)由調(diào)壓閥發(fā)生的緩慢泄漏，還能避免由設(shè)于閥軸移動(dòng)結(jié)構(gòu)的齒隙帶來的排出壓力的變動(dòng)。