特許ウォッチ

公開番号2024135061
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023045568
出願日2023-03-22
発明の名称レギュレータ
出願人株式会社ニッキ
代理人弁理士法人平和国際特許事務所
主分類G05D 16/10 20060101AFI20240927BHJP(制御;調整)
要約【課題】簡易な構造で、一次圧変動によって二次圧設定値に与える減圧部材(ピストン)の影響を抑制でき、ピストンとロッドとの軸ズレ等による摺動抵抗の増加を生じることのないレギュレータを提供する。
【解決手段】ピストン60とロッド80を備えたレギュレータ1であって、前記ピストン60は、通孔62を有する弁体61と、前記通孔62と同軸でそれよりも大径の嵌入孔63と、通路20内を減圧室Aと大気圧室Bに区画する入口側ピストン部64と、前記通路20内を前記大気圧室Bと調圧室Cに区画する出口側ピストン部65と、前記減圧室Aと前記調圧室Cを連通する流体通路66と、を有し、前記ロッド80は、独立した部品であって、前記嵌入孔63内を摺動可能に嵌入されて、前記嵌入孔63内を気密に区画して背圧室Dを形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一方端を流体の入力側、他方端を流体の出力側とした通路が形成されたボディと、
前記通路を前記入力側から前記出力側へと順に区画して形成された減圧室，大気圧室，調圧室と、
前記通路における前記減圧室よりも前記入力側の位置に備えられた環状の弁座と、
前記通路内を軸線方向に摺動可能に配置されるとともに前記減圧室，前記大気圧室，前記調圧室を区画するピストンと、
前記ピストンに嵌入されて配置されたロッドと、
前記ピストンを前記出力側に付勢する調圧ばねと、を備える、
高圧の流体を減圧して所望の圧力に調整した流体を得るレギュレータであって、
前記ピストンは、
前記弁座に接触または離隔する環状の弁体と、
前記弁体の中央に形成され、前記入力側から導入された流体の一部が導入される通孔と、
前記通孔と同軸に連通して形成され、前記通孔よりも大径の嵌入孔と、
前記通路内を前記減圧室と前記大気圧室に区画する入口側ピストン部と、
前記通路内を前記大気圧室と前記調圧室に区画する出口側ピストン部と、
前記減圧室と前記調圧室を連通する流体通路と、を有し、
前記ロッドは、独立した部品であって、前記嵌入孔内を摺動可能に嵌入されて、前記嵌入孔内を気密に区画して背圧室を形成することを特徴とするレギュレータ。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記嵌入孔の内径は、前記弁座と前記弁体が接触するシート径と同径であることを特徴とする請求項１記載のレギュレータ。
【請求項３】
前記ロッドは、一端である前記入力側の端面が平面であり、他端である前記出力側の端面が球面または凸面であることを特徴とする請求項１記載のレギュレータ。
【請求項４】
前記ロッドは、一端である前記入力側の端部に形成された凹溝にシール部材が装着されており、前記シール部材により前記嵌入孔内を気密に区画することを特徴とする請求項１記載のレギュレータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧の流体を所望の圧力に減圧する際に用いられるレギュレータに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、高圧の流体を減圧し、所望の圧力に調整する装置であるレギュレータは広く知られており、例えば燃料タンクに貯留したＣＮＧ（圧縮天然ガス）などの高圧燃料をエンジンに供給する際の調圧装置として利用されているが、その方式はピストン式と、ダイヤフラム式の２種類に大別される。
【０００３】
ピストン式のレギュレータは例えば特開２００７－１４６８７５号公報（特許文献１）および特開２０１３－４１３７５号公報（特許文献２）などに提示されており、ピストンに加わる１次圧と、これに抗する２次圧のバランスを調整し、吐出される燃料の圧力を所望の圧力（２次圧）に設定するものである。
【０００４】
前記特許文献２に開示されたレギュレータを図５および図６に示す。このレギュレータ１００では、本体１０１の内部に軸線方向に変位する減圧部材（ピストン）１０２を設け、前記減圧部材１０２を介して一次圧室１０３内における一次圧Ｐ１の高圧ガスを二次圧室１０４に導き、この二次側に導いたガスの圧力でスプリング１０５に抗して前記減圧部材１０２を一次側に移動させて前記本体１０１の弁座口１０６をシート部１０７で閉鎖するようにしている。これにより、前記減圧部材１０２の一次側に作用する一次圧Ｐ１と、これに抗するように二次側に作用する二次圧Ｐ２との圧力バランスで前記減圧部材１０２を軸方向に移動させ、これによって前記弁座口１０６と前記シート部１０７との間の減圧絞りから流入する一次圧Ｐ１のガスを所望の二次圧Ｐ２のガスとして排出している。
【０００５】
そして、前記レギュレータ１００では、前記減圧部材１０２の第１ピストン１０８の軸線方向に設けられた嵌入孔１０９に嵌入するロッド１１０を前記本体１０１の第３ピストン１１１に設け、前記ロッド１１０を前記嵌入孔１０９に嵌入した状態で前記減圧部材１０２内に一次圧Ｐ１を導く背圧室１１２を形成している。前記背圧室１１２に導いた一次圧Ｐ１により、前記減圧部材１０２に前記一次圧室１０３側から作用する力を減殺し、一次圧変動によって二次圧設定値に与える減圧部材の影響を抑制している。
【０００６】
しかしながら、このように固定された前記ロッド１１０を前記減圧部材（ピストン）１０２に嵌入する方式においては、前記減圧部材１０２が軸方向へ移動する際にブレ・傾きを生じると、前記ロッド１１０への軸直方向の倒れ荷重が生じ、摺動抵抗が大幅に増加し、吐出圧力の大幅な低下及び接触部の異常摩耗に発展するという問題があった。
【０００７】
また、例えば特開２００６－１４６７７６号公報（特許文献３）に開示された発明のようにロッドを２つに分けたレギュレータも知られているが、このようにロッドを２つに分けると、構造が複雑となりコスト増の要因となるほか、摩擦箇所が増えて性能の悪化や摩耗による故障の発生につながるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００７－１４６８７５号公報
特開２０１３－４１３７５号公報
特開２００６－１４６７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、簡易な構造で、一次圧変動によって二次圧設定値に与える減圧部材（ピストン）の影響を抑制でき、ピストンとロッドとの軸ズレ等による摺動抵抗の増加を生じることのないレギュレータが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた本発明であるレギュレータは、
一方端を流体の入力側、他方端を流体の出力側とした通路が形成されたボディと、
前記通路を前記入力側から前記出力側へと順に区画して形成された減圧室，大気圧室，調圧室と、
前記通路における前記減圧室よりも前記入力側の位置に備えられた環状の弁座と、
前記通路内を軸線方向に摺動可能に配置されるとともに前記減圧室，前記大気圧室，前記調圧室を区画するピストンと、
前記ピストンに嵌入されて配置されたロッドと、
前記ピストンを前記出力側に付勢する調圧ばねと、を備える、
高圧の流体を減圧して所望の圧力に調整した流体を得るレギュレータであって、
前記ピストンは、
前記弁座に接触または離隔する環状の弁体と、
前記弁体の中央に形成され、前記入力側から導入された流体の一部が導入される通孔と、
前記通孔と同軸に連通して形成され、前記通孔よりも大径の嵌入孔と、
前記通路内を前記減圧室と前記大気圧室に区画する入口側ピストン部と、
前記通路内を前記大気圧室と前記調圧室に区画する出口側ピストン部と、
前記減圧室と前記調圧室を連通する流体通路と、を有し、
前記ロッドは、独立した部品であって、前記嵌入孔内を摺動可能に嵌入されて、前記嵌入孔内を気密に区画して背圧室を形成することを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許