(57)【要約】【課題】  燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素を供給する水素供給制御弁として好適な特性を有する流体用制御弁を提供する。【解決手段】  本発明の燃料電池３０に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁１００は、燃料流出孔１２９を有するバルブ本体１０３，１０５，１０７，１０９，１２７と、バルブ本体内で移動して燃料流出孔を開閉するバルブ１３１と、燃料流出孔が閉じる方向にバルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段１４１と、付勢手段の付勢力に抗して、燃料流出孔が開く方向にバルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段１１１，１１３と、を有する。バルブ本体は、複数の部材により構成されており、また、部材間に形成された、溶着による封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを有している。これによって流体の外部への漏れを封止する。【選択図】  図２
2007087729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁であって、
燃料流出孔を有するバルブ本体と、
前記バルブ本体内で移動して前記燃料流出孔を開閉するバルブと、
前記燃料流出孔が閉じる方向に前記バルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、を有し、
前記バルブ本体は、複数の部材により構成されており、また、部材間に形成された、溶着による封止部を有していることを特徴とする流体用制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブ本体は、ボディと、前記ボディの内側に配置されているコアと、前記ボディの内側に配置されているとともに、前記燃料流出孔が形成されているシート部材と、前記コアと前記ボディの間に配置されているリングを有し、
前記ボディと前記シート部材との接合部、前記ボディと前記リングとの接合部、前記コアと前記リングとの接合部に、溶着による封止部が形成されていることを特徴とする流体用制御弁。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流体用制御弁であって、
前記封止部は、溶接によって形成されていることを特徴とする流体用制御弁。
【請求項４】
燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁であって、
燃料流出孔を有するバルブ本体と、
前記バルブ本体内で移動して前記燃料流出孔を開閉するバルブと、
前記燃料流出孔が閉じる方向に前記バルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に抗して、前記燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、
入力信号に基づいて前記電磁力発生手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記燃料流出孔から流出される燃料の圧力が、入力信号に比例するように前記電磁力発生手段に供給する電力を制御することを特徴とする流体用制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体、例えば水素ボンベに貯えられている水素ガスを、当該水素ガスを使用して発電する燃料電池に供給する水素供給系に用いられる流体用制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に燃料を供給するために用いられる一般的な燃料噴射弁は、バルブ本体内に配置されたバルブを電磁力によって駆動することにより燃料噴射孔を開閉するよう構成されている。バルブ本体は、バルブボディ、コア、バルブシート等の嵌め合いによって構成されるとともに、バルブボディ、コア、バルブシートの各嵌合面には、燃料通路を流れる燃料が外部へ漏出することを防止するべくゴム製のＯリングによる封止構造が設けられている。このようなＯリングによる封止構造は、例えば、特許文献１、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】ＷＯ２００３−０４２５２６号公報
【特許文献２】特開平９−３１０６５６号公報
【０００３】
近年、燃料電池発電システムを搭載した燃料電池自動車が開発されている。この燃料電池自動車は、燃料電池発電システムで発電された電力を走行モータに供給することにより駆動する。
燃料電池発電システムは、水素と酸素を電気化学的に反応させて発電する燃料電池と、燃料電池に酸素を供給する酸素供給系と、燃料電池に水素を供給する水素供給系を備えている。
従来の、燃料電池自動車の水素供給系は、水素ガスを貯蔵する水素ボンベと、水素ボンベと燃料電池の間に設けられた遮断弁及びレギュレータを備えている。レギュレータは、水素ボンベに貯蔵されている水素ガスの圧力を設定圧力に減圧する。レギュレータとしては、例えば、ダイアフラムとバネを有し、入力された水素ガスの圧力を、バネの圧力によって定まる設定圧力に減圧する機械式の圧力制御弁が用いられている。遮断弁は、イグニッションスイッチがオンされると開放される。これにより、水素ボンベに貯蔵されている水素ガスは、レギュレータを介して燃料電池に供給される。一方、遮断弁は、イグニッションスイッチがオフされると、閉じられる。これにより、燃料電池への水素ガスの供給が停止される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料電池自動車の燃料発電システムでは、レギュレータ等の流体用制御弁の封止構造として、前記した、ゴム製のＯリングを有する封止構造が用いられている。このため、Ｏリングからの水素ガスの透過による外部への漏れが懸念される。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素を供給する水素供給制御弁として好適な特性を有する流体用制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するため、特許請求の範囲の各請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁が構成される。本発明の流体用制御弁は、燃料流出孔を有するバルブ本体と、バルブ本体内で移動して燃料流出孔を開閉するバルブと、燃料流出孔が閉じる方向にバルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して、燃料流出孔が開く方向にバルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、を有する。本発明における「流体用制御弁」は、電磁力によってバルブを開閉する電磁弁あり、燃料電池に水素ガスを供給する装置に好適に用いられる。
本発明によれば、バルブ本体は、複数の部材により構成されており、また、部材間に形成された、溶着による封止部を有している。なお本発明における「溶着による封止部」とは、溶接棒を媒介にして２部材を接合する態様、高温で加熱して２部材を直接に接合する態様のいずれも好適に包含する。また「封止部」は、バルブ本体につき、少なくとも１ヶ所設けられていれば足りる。本発明は、溶着による封止部によって流体の漏れを封止する構成のため、水素ガスに対しても高い封止効果を得ることができる。これにより、燃料電池発電装置に好適に用いることができる。
ところで、Ｏリングによる封止構造を採用した従来の流体用制御弁は、バルブ径および電磁力が小さく、水素ガス供給用として必要な所定の流量および圧力が確保できない。このため、水素ガス供給用として対応するべくバルブ径および電磁力を増大しようとすると、バルブを収容するバルブ本体の外郭形状が大型化してしまう。本発明によれば、溶着による封止部で流体の漏れを封止する構成とすることで、バルブ本体を構成する部材にＯリングの収容溝を設ける必要がなくなるため、その分だけ当該部材の肉厚を内径側に薄く形成することが可能となる。その結果、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、バルブ径および電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用できる。
【０００６】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の流体用制御弁におけるバルブ本体は、バルブ本体は、ボディと、ボディの内側に配置されているコアと、ボディの内側に配置されているとともに、燃料流出孔が形成されているシート部材と、コアとボディの間に配置されているリングを有する。そしてボディとシート部材との接合部、ボディとリングとの接合部、コアとリングとの接合部に、溶着による封止部が形成されている。なお本発明における「リング」とは、電磁アクチュエータのバルブに対する電磁力の作用を効率的に行わせるべく設けられるリング状の非磁性材がこれに該当する。本発明によれば、バルブ本体が、ボディ、コア、シート部材、およびリングによって構成される形式の流体用制御弁において、バルブ本体を構成する構成部材の各接合部にそれぞれ溶着による封止部を設けることによって、高い封止機能を確保できる。これにより、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、バルブ径および電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用することが可能となる。
【０００７】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の流体用制御弁における封止部は、溶接によって形成されている。ここで「溶接」とは、溶接棒を媒介にして接合する態様をいう。本発明によれば、封止部を溶接によって形成することで、水素ガスの供給といった高圧環境下での使用に対し、劣化による強度低下を抑制できる耐久性のある流体用制御弁が提供される。
【０００８】
（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、燃料電池に供給する燃料の流量を制御する流体用制御弁が構成される。本発明の流体用制御弁は、燃料流出孔を有するバルブ本体と、バルブ本体内で移動して燃料流出孔を開閉するバルブと、燃料流出孔が閉じる方向にバルブを付勢する付勢力を発生する付勢手段と、付勢手段の付勢力に抗して、燃料流出孔が開く方向に前記バルブを移動させる電磁力を発生する電磁力発生手段と、入力信号に基づいて電磁力発生手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有する。本発明における「流体用制御弁」は、電磁力によってバルブを開閉する電磁弁であり、燃料電池に水素ガスを供給する装置として好適に用いられる。
本発明における制御手段は、燃料流出孔から流出される燃料の圧力が、入力信号に比例するように電磁力発生手段に供給する電力を制御する構成とされる。ここで「電磁力発生手段」としては、典型的にはソレノイドコイルがこれに該当し、「入力信号」とは、典型的には、アクセルペダルの踏込量がこれに該当する。また「燃料の圧力」は、例えば圧力センサによって検出される。本発明によれば、電磁力発生手段に供給する電力は、入力信号としてのアクセルペダルの踏込量に比例した設定圧力と、圧力センサにより検出される圧力との差に応じたデューティ比を有する制御信号に基づき制御される。これにより、燃料電池に供給する燃料の流量をアクセルペダルの踏込量に対応して制御できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素を供給する水素供給制御弁として好適な特性を有する流体用制御弁が提供されることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態に係る流体用制御弁は、燃料電池自動車に搭載されている燃料電池に水素ガスを供給する流体用制御弁として用いている。このため、先ず燃料電池発電システムの構成につき、図１を参照しつつ説明する。
【００１１】
燃料電池自動車２は、イグニッションスイッチ４、アクセルペダル６、燃料電池発電システム１０等を有している。イグニッションスイッチ４、アクセルペダル６は、燃料電池発電システム１０の制御装置６０と接続されている。制御装置６０は、本発明における「制御手段」に対応する。燃料電池発電システム１０は、水素ガスと酸素ガスを反応させて発電するシステムである。燃料電池自動車２は、システム１０によって発電された電力を走行モータに供給することによって走行する。燃料電池発電システム１０は、酸素と水素を用いて発電する燃料電池３０と、燃料電池３０に水素を供給する水素ボンベ１２と、燃料電池３０に空気を供給する空気供給装置３２と、制御装置６０等を備えている。
水素ボンベ１２は、超高圧の水素ガスを貯蔵することができる。本実施の形態では、最大で７０ＭＰａの水素を貯蔵することができる。水素ボンベ１２と燃料電池３０の間には、水素ボンベ１２から燃料電池３０まで水素ガスを案内するガス流路５０が備えられている。ガス流路５０には、水素ボンベ１２から燃料電池３０の方向に、遮断弁１４、第１レギュレータ１６、第２レギュレータ１００が順に配置されている。
【００１２】
遮断弁１４は、水素ボンベ１２のガス出口を開閉するパイロット式遮断弁（図示省略）と、その下流に配置されている過流防止弁（図示省略）とから構成されている。遮断弁１４は、ガス配管５０ａによって第１レギュレータ１６に接続されている。
第１レギュレータ１６は、入力された水素ガスの圧力を約１ＭＰａまで減圧する。第1レギュレータ１６には、ガス配管５０ｂが接続されている。ガス配管５０ｂは、途中で二手に分かれており、その一方は第２レギュレータ１００と接続され、他方は排気シャット弁３６と接続されている。第２レギュレータ１００は、入力された水素ガスの圧力を約０．２ＭＰａまで減圧する。
排気シャット弁３６は、ガス流路５０を開閉する。この排気シャット弁３６が開放されると、ガス流路５０中の水素ガスが大気中に排出される。排気シャット弁３６には、図示省略の希釈器が接続されており、水素ガスは希釈後に排出される。また排気シャット弁３６には、図示省略の逆止弁が接続されており、その逆止弁によって空気がガス流路５０に侵入するのが防止されている。
【００１３】
第２レギュレータ１００と燃料電池３０は、ガス配管５０ｃによって接続されている。燃料電池３０の内部には、水素ガス通過経路３０ａと空気通過経路３０ｂが形成されている。この水素ガス通過経路３０ａには、ガス配管５０ｃから水素ガスが流入する。燃料電池３０の空気通過経路３０ｂには、空気配管５４を介して空気供給装置３２が接続されている。空気供給装置３２は、コンプレッサや加湿モジュール等から構成され、燃料電池３０に空気を送り込む。燃料電池３０の空気通過経路３０ｂには、空気供給装置３２から送り込まれた空気が流入する。燃料電池３０は、水素ボンベ１２からの水素ガスと、空気供給装置３２からの空気中の酸素ガスを電気的に反応させて発電する。燃料電池３０で発電された電力は、燃料電池自動車２の駆動（走行）エネルギーとなる。
【００１４】
ガス配管５０ｃには、第２レギュレータ１００から供給される水素ガスの圧力を検出する圧力センサ１８が設けられている。
制御装置６０は、圧力センサ１８によって検出された水素ガスの圧力（ガス圧）、イグニッションスイッチ４の動作検出信号、アクセルペダル６の踏込量検出信号が入力される。
また、制御装置６０には、遮断弁１４、第２レギュレータ１００、排気シャット弁３６が接続されている。
制御装置６０は、遮断弁１４、第２レギュレータ１００、排気シャット弁３６の開閉制御を実行する。
【００１５】
制御装置６０は、イグニッションスイッチ４がオンになると、遮断弁１４を開放する。これにより、水素ボンベ１２に貯蔵された水素ガスは第１レギュレータ１６を介して第２レギュレータ１００に供給される。
そして、アクセルペダル６の踏込量及び圧力センサ１８の検出信号に基づいて、第２レギュレータ１００に供給する電力を制御する。本実施の形態では、第２レギュレータ１００のソレノイドコイルに供給する電力をアクセルペダル６の踏込量及び圧力センサ１８の検出信号に応じたデューティ比で制御している。なおデューティ制御は、ソレノイドコイルに供給する電力パルスの周期Ｔと、電力パルスの幅（オン時間）ｔとの比（デューティ比＝ｔ／Ｔ×１００％）を制御する制御方法である。なお第２レギュレータ１００の具体的な制御方法については後述する。
一方、制御装置６０は、イグニッションスイッチ４がオフされると、遮断弁１４を閉じるとともに、排気シャット弁３６を開放する。これにより、ガス配管５０中の水素ガスが大気中に排出される。
排気シャット弁３６は、少なくとも、遮断弁１４が次に開放される前に閉じられていればよい。
【００１６】
本実施の形態に係る流体用制御弁は、図１に示された燃料発電システム１０中の第２レギュレータ１００として用いられる。すなわち、水素ガス供給用電磁駆動式の流体用制御弁であり、以下の説明では、流体用制御弁１００という。
【００１７】
以下、本実施の形態に係る水素ガス供給用電磁駆動式の流体用制御弁につき、図２〜図５を参照しつつ説明する。図２は流体用制御弁１００の全体構成を示す断面図である。図２に示すように、電磁駆動式の流体用制御弁１００は、磁性材からなるほぼ円筒状のボディ１０１を有する。ボディ１０１は、互いに嵌め合い接合されたアッパボディ１０３とロアボディ１０５とから構成される。アッパボディ１０３内の中央部には、ほぼ円筒状のコア１０７が挿入配置されている。コア１０７は磁性材からなり、ロアボディ１０５との間に非磁性材からなる鍔付リング１０９が配置されている。またロアボディ１０５の前端部（コア１０７と反対側）には、バルブシート１２７が配置されている。上記のアッパボディ１０３、ロアボディ１０５、コア１０７、バルブシート１２７、および鍔付リング１０９によって本発明における「バルブ本体」が構成されている。
【００１８】
アッパボディ１０３とコア１０７の間には、ほぼ円筒状のボビン１１１が配置されている。ボビン１１１は合成樹脂等の電気絶縁材からなり、ソレノイドコイル１１３が多層状に巻かれている。ソレノイドコイル１１３にはターミナル１１５が電気的に接続される。アッパボディ１０３の外周領域には、ターミナル１１５を取り囲むソケット部１１７ａを有する受電用コネクタ１１７が設けられ、ソケット部１７ａに前述した制御装置６０（図１参照）の給電用コネクタ（図示省略）が接続される。これにより、ソレノイドコイル１１３に対する通電およびその解除がなされる。ボビン１１１およびソレノイドコイル１１３は、本発明における「電磁力発生手段」に対応する。
【００１９】
ロアボディ１０５内には、ストッパ１２１、カラー１２３、可動弁１３１を支持する支持プレートとしての板バネ１３５、リング１２５およびバルブシート１２７が順次組み付けられている。可動弁１３１は、本発明における「バルブ」に対応する。
バルブシート１２７は、非磁性材あるいは非磁性を有する制振合金からなり、軸方向一端面（図示右側）に座面１２７ａが形成されている。バルブシート１２７の軸中心部にガス噴射孔１２９が形成されている。ガス噴射孔１２９は、本発明における「燃料流出孔」に対応する。バルブシート１２７はロアボディ１０５の筒孔内に嵌合されており、その嵌め合い部におけるロアボディ１０５の軸方向端面において溶接により接合されている。これにより、ストッパ１２１、カラー１２３、板バネ１３５の外周およびリング１２５がロアボディ１０５の内側フランジ部１０５ａとの間に挟持される。なおバルブシート１２７のガス噴射孔１２９は、下流側に向かって順に絞り部１２９ａ、同径部１２９ｂ、拡張部１２９ｃを有する構成とされる。
【００２０】
ストッパ１２１は、磁性材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつ内側フランジ部１０５ａに当接されている。カラー１２３は、例えばステンレス材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつストッパ１２１の外周部と当接されている。リング１２５は、例えばステンレス材からリング状に形成され、ロアボディ１０５内に嵌合され、かつ板バネ１３５の外周部と当接されている。リング１２５は、ロアボディ１０５に対するバルブシート１２７の固定に伴い板バネ１３５の外周部をカラー１２３に押圧している。これにより、板バネ１３５の外周部がカラー１２３とリング１２５との間に挟持される。
【００２１】
可動弁１３１は、磁性材である電磁ステンレス材からなり、図４に示すように、コア１０７とほぼ同様の断面形状をなす円筒形状の主部１３１ａと、その主部１３１ａの前側（ロアボディ１０５側）の外周に張り出すフランジ部１３１ｂと、主部１３１ａ先端に突出する円板形状のバルブ部１３１ｃとを有する。なお主部１３１ａおよびフランジ部１３１ｂは、ソレノイドコイル１１３の通電時において、アーマチュアとして機能する。
主部１３１ａの中空部１３１ｄの内周面には、段付面からなるバネ座面１３１ｅが形成されている。またフランジ部１３１ｂの後面（図４の上面）はストッパ１２１と面接触可能な当接面１３１ｆとなっている。
バルブ部１３１ｃの前面（図４の下面）は、バルブシート１２７の座面１２７ａと面接触可能な接触面１３１ｇとされ、この接触面１３１ｇには、弾性を有する環状のシール部材１３３が嵌着されている。シール部材１３３は可動弁１３１の閉弁時にバルブシート１２７の座面１２７ａと当接してシール作用と緩衝作用を果たす。このとき、シール部材１３３は、バルブシート１２７の座面１２７ａに当接後弾性変形し、それに伴いバルブ部１３１ｃの接触面１３１ｇがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接する。すなわち、可動弁１３１の最終的な閉弁位置については、座面１２７ａと接触面１３１ｇとの直接接触によって規定される。またバルブ部１３１ｃには、主部１３１ａの中空部１３１ｄと連通するとともに径方向に放射状に延びる、例えば６本の貫通孔１３１ｈが周方向に６０度の等間隔で形成されている。中空部１３１ｄと貫通孔１３１ｈとによって可動弁１３１のガス通路が構成される。貫通孔１３１ｈは、本発明における「流体通路」に対応する。
【００２２】
次に可動弁１３１を支持する板バネ１３５につき説明する。図３には板バネ１３５の全体構成が示される。図示のように、板バネ１３５は、例えば析出硬化系ステンレスからなり、中央部に円形の孔１３５ａを有する円板状に形成されている。板バネ１３５は、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとの間の中間領域に、当該板バネ１３５の周方向に延びる内外２列のスリット１３５ｄ，１３５ｅを各３本ずつ６０度の間隔で備えている。なお外周側のスリット１３５ｄと、内周側のスリット１３５ｅとは、周方向において互いに６０度の位相差を有する。上記のように、板バネ１３５の外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとのそれぞれにスリット１３５ｄ，１３５ｅを設けることによって、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃとの間の中間領域には、板バネ１３５の軸方向（可動弁１３１の移動方向）に弾性変形可能な支持部１３７が形成される。支持部１３７は、本発明における「弾性変形部」に対応する。
【００２３】
支持部１３７は、外周部１３５ｂに連接される周方向に３個の柱状部１３７ａと、内周部１３５ｃに連接される周方向に３個の柱状部１３７ｂと、それら外周側の柱状部１３７ａと内周側の柱状部１３７ｂとを互いに連接する６個の梁状部１３７ｃとを有する構成とされる。柱状部１３７ａ，１３７ｂは、本発明における「連接部位」に対応する。なお外周側の柱状部１３７ａと内周側の柱状部１３７ｂとは、周方向において互いに６０度の位相差を有する。したがって、支持部１３７は、外周部１３５ｂと内周部１３５ｂｃに対して交互に連接される。そして板バネ１３５の軸方向からみたとき、支持部１３７は、その形状がそれぞれ略Ｓ字状に形成されている。すなわち、板バネ１３５は、周方向に６０度間隔で設定された合計６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂとそれら柱状部１３７ａ，１３７ｂをつなぐＳ字状の梁状部１３７ｃとを有する支持部１３７によって、外周部１３５ｂと内周部１３５ｃが互いに連接された構成とされる。
【００２４】
外周側のスリット１３５ｄの幅は、周方向端部側の幅が周方向中央部の幅よりも内径側に広げられた広幅に形成されている。内周側のスリット１３５ｅの幅は、周方向端部側の幅が周方向中央部の幅よりも外径側に広げられた広幅に形成されている。このように外周側および内周側のスリット幅を設定することによって、支持部１３７は、略Ｓ字状に形成されている（図３にＳ字形状を２点鎖線で示す）。ただし隣接する支持部１３７は、略逆Ｓ字状となる。すなわち、支持部１３７は略Ｓ字状と略逆Ｓ字状とが交互に形成されることになり、その場合、略Ｓ字状に形成される支持部１３７の柱状部１３７ａと、略逆Ｓ字状に形成される支持部１３７の柱状部１３７ａが互いに兼用する。また外周側のスリット１３５ｄおよび内周側のスリット１３５ｅの周方向端部には、それぞれ周方向中央部のスリット幅よりも拡大された大きさの円弧面（Ｒ面）１３５ｆが形成されている。このことによって、外周側のスリット１３５ｄ相互間、および内周側のスリット１３５ｅ相互間に挟まれる領域、すなわち柱状部１３７ａ，１３７ｂの応力集中が回避される構成とされる。
【００２５】
また板バネ１３５の内周部１３５ｃには、前後両面に跨り当該内周部１３５ｃを被覆する弾性体１３９がインサート成形によって設けられている（図４参照）。板バネ１３５の内周部１３５ｃには、適数個（６個）の孔１３５ｇが周方向に等間隔で設けられ、この孔１３５ｇを通して前後の弾性体１３９が連結されている。弾性体１３９の内径は、可動弁１３１の主部１３１ａの外径よりも若干小さく形成されている。すなわち、可動弁１３１は、その主部１３１ａが弾性体１３９に締まり嵌めによって取り付けられる。このとき、板バネ１３５と可動弁１３１とは、図５に示すように、支持部１３７の６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂと、可動弁１３１の６個の貫通孔１３１ｈとの周方向における相対位置が互いに一致するように位相合せされる。
【００２６】
板バネ１３５は、前述したように、その外周部１３５ｂがカラー１２３とリング１２５に挟持されてロアボディ１０５側に止着され、内周部１３５ｃが弾性体１３９を介して可動弁１３１に止着される。かくして、板バネ１３５は、可動弁１３１を当該可動弁１３１の外周面がロアボディ１０５の内周面等に非接触状態で置かれるフローティング状態で支持し、可動弁１３１がバルブシート１２７のガス噴射孔１２９を開閉するべく軸方向に移動されるとき、同方向に弾性変形する。
【００２７】
可動弁１３１は、コア１０７内に配置されたコイルバネ１４１によってガス噴射孔１２９を閉じる方向に付勢され、常時にはバルブ部１３１ｃのシール部材１３３がバルブシート１２７の座面１２７ａに押し付けられた閉弁状態に置かれる。このときのコイルバネ１４１の付勢力は、コア１０７内に配置されたバネ荷重調整用のパイプ１４３によって調整することが可能とされる。コイルバネ１４１は、本発明における「付勢手段」に対応する。なおコイルバネ１４１は、一端が可動弁１３１のバネ座面１３１ｅに当接され、他端がパイプ１４３の一端に当接される。またパイプ１４３は、例えばコア１０７内周に当該パイプ１４３を圧入することで取り付けられ、その圧入量を変えることによってコイルバネ１４１の付勢力を調整する構成とされる。なおパイプ１４３の取付け方については、コア内周に設けた雌ネジにパイプ１４３の外周に設けた雄ネジをねじ込み、そのねじ込み量を変えることによってコイルバネ１４１の付勢力を調整する構成であってもよい。可動弁１３１がコイルバネ１４１によって閉弁状態に置かれるとき、板バネ１３５は、開き方向に付勢力が作用する構成とされ、これにより可動弁１３１と板バネ１３５とは常時に接触状態が維持される。板バネ１３５の付勢力は、コイルバネ１４１の付勢力に比べてはるかに小さく、コイルバネ１４１による可動弁１３１の閉弁動作を損なうものではない。
【００２８】
水素ガスは、コア１０７の中空部１０７ａおよびパイプ１４３の中空部１４３ａを経て可動弁１３１の中空部１３１ｄへと導かれる。可動弁１３１が閉弁状態に置かれているとき、水素ガスは、可動弁１３１の中空部１３１ｄから６個の貫通孔１３１ｈを通り、可動弁１３１の外周領域とロアボディ１０５の内周面との間の空間部１５１に達している。なおコア１０７のガス入口には異物の混入を防止するストレーナ１４５が配置されている。上記の各中空部１０７ａ，１４３ａ，１３１ｄ、貫通孔１３１ｈおよび空間部１５１によって水素ガスの流路が構成される。
【００２９】
本実施の形態においては、バルブ本体の流路に導かれた水素ガスが、当該流路から外部へ漏出することを防止するために、図２に示すように、バルブ本体における封止すべき箇所に溶着による封止構造を採用している。バルブ本体を構成する構成部材、すなわち、アッパボディ１０３、ロアボディ１０５、コア１０７、バルブシート１２７、および鍔付リング１０９は、それらが互いに嵌り合うことによって接続される構成とされる。具体的には、アッパボディ１０３とロアボディ１０５が互いに嵌合し、バルブシート１２７がロアボディ１０５の前端部に嵌合し、さらに鍔付リング１０９がロアボディ１０５とコア１０７にそれぞれ嵌合する構成とされる。
【００３０】
鍔付リング１０９は、非磁性材からなり、ソレノイドコイル１１３の可動弁１３１に対する電磁力の作用を効率的に行わせるべくロアボディ１０５とコア１０７との間に介在状に設けられる。鍔付リング１０９は、リング部１０９ｂと、当該リング１０９ｂの軸方向前端に形成された外側に張り出す円形の鍔部１０９ａとからなる。鍔付リング１０９の鍔部１０９ａは、ロアボディ１０５の軸方向後端面に形成された円形の凹状段差部１０５ｂに嵌合された状態で、その外周縁部が凹状段差部１０５ｂの径方向内周縁部に溶接により接合され、これによって鍔付リング１０９とロアボディ１０５との嵌合面には溶着封止部１４７ａが形成されている。また鍔付リング１０９のリング部１０９ｂは、コア１０７の軸方向の前側外周に形成された小径段差部１０７ｂに嵌合されるとともに、その軸方向後端が小径段差部１０７ｂの軸方向前端に当接された状態で溶接により接合され、これによって鍔付リング１０９とコア１０７との当接面には溶着封止部１４７ｂが形成されている。またバルブシート１２７は、ロアボディ１０５の前側に嵌合されるとともに、その外周面がロアボディ１０５の軸方向前端面に溶接により接合され、これによってバルブシート１２７とロアボディ１０５の嵌合面には溶着封止部１４７ｃが形成されている。上記の各溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃは、本発明における「封止部」に対応する。
【００３１】
なおアッパボディ１０３とロアボディ１０５は、その嵌合面において、溶接により互いに接合されるが、この溶接はあくまでも両ボディ１０３，１０５の接合を目的としたものであり、ガス漏れ防止用の封止を目的としたものではない。
【００３２】
本実施の形態に係る流体用制御弁１００は、上記のように構成される。コイルバネ１４１の付勢力で閉弁状態に置かれた可動弁１３１は、制御装置６０の制御によるソレノイドコイル１１３の通電によって生ずる電磁力でコイルバネ１４１の付勢力に抗して後退移動され、バルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａから離れてバルブシート１２７のガス噴射孔１２９を開く。これにより、ガス噴射孔１２９から水素ガスが噴射され、下流側へと流れる。なお、このときのガス噴射孔１２９の開度は、可動弁１３１のフランジ部１３１ｂの当接面１３１ｆがストッパ１２１に当接することで規定される。一方、ソレノイドコイル１１３に対する通電が遮断されたときは、可動弁１３１は、コイルバネ１４１の付勢力で前方へと移動され、バルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接されてガス噴射孔１２９を閉じる。
【００３３】
本実施の形態においては、鍔付リング１０９とロアボディ１０５との嵌合面、鍔付リング１０９とコア１０７との嵌合面、およびバルブシート１２７とロアボディ１０５の嵌合面に、それぞれ溶接による溶着封止部１４７ｃを形成し、これによってバルブ本体の流路に導かれた水素ガスが、当該流路から各嵌合面を経て外部へ漏出することを防止する構成としている。このため、従来のゴム製のＯリングによる封止構造に比べて、水素ガスに対する封止機能を向上することができ、水素ガスの供給装置として用いた場合であっても、水素透過による水素漏れを抑制できるとともに、劣化による強度低下を抑制できる耐久性の高い流体用制御弁が提供される。
【００３４】
ところで、Ｏリングによる封止構造を採用した従来の流体用制御弁は、可動弁の径およびソレノイドコイルの電磁力が小さく、水素ガス供給用として必要な所定の流量および圧力が確保できない。このため、水素ガス供給用として使用するべく可動弁の径およびソレノイドコイルの電磁力を増大しようとすると、可動弁を収容するバルブ本体の外郭形状が大型化してしまう。本実施の形態においては、溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ、１４７ｃを設けたことで、バルブ本体を構成するロアボディ１０６、バルブシート１２７、鍔付リング１０９等にＯリングの収容溝を設ける必要がなくなるため、その分だけそれらの肉厚を内径側に薄く形成することが可能となる。その結果、バルブ本体の外郭形状を大型化することなく、可動弁１３１の径およびソレノイドコイル１１３の電磁力を大きくして水素ガス供給用として使用できる。
【００３５】
なお可動弁１３１が軸方向に移動してガス噴射孔１２９を開閉するとき、可動弁１３１を支持する板バネ１３５は、支持部１３７が可動弁１３１の移動方向に弾性変形する。このときの可動弁１３１の開閉動作時の挙動は、当該可動弁１３１を支持する板バネ１３５の動き（弾性変形）に依存することになる。
【００３６】
可動弁１３１が移動動作されてガス噴射孔１２９から水素ガスが噴射するとき、可動弁１３１には貫通孔１３１ｈから水素ガスが噴射することに伴って軸方向のおよび径方向力が作用し、この力を板バネ１３５の支持部１３７が受ける。このとき、可動弁１３１の貫通孔１３１ｈと、支持部１３７の柱状部１３７ａ，１３７ｂとの相対的な位置関係について、特段の配慮がなされていない場合、板バネ１３５が受ける力が可動弁１３１の軸方向（移動方向）回りにおいてばらつき、可動弁１３１の開閉動作の挙動が不安定化する可能性がある。
【００３７】
しかるに、本実施の形態においては、板バネ１３５と可動弁１３１とは、図５に示すように、支持部１３７の６個の柱状部１３７ａ，１３７ｂと、可動弁１３１の６個の貫通孔１３１ｈとの周方向における相対位置が互いに一致するように位相合せされた構成とされる。このため、位相合せされた各柱状部１３７ａ，１３７ｂに作用する可動弁１３１からの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより板バネ１３５の周方向における力のバランスが保たれる。その結果、板バネ１３５は、軸方向に直線状に弾性変形することとなり、可動弁１３１の挙動が安定化する。すなわち、可動弁１３１が軸線方向に傾斜することなく直線状に移動動作する結果、ガス噴射孔１２９からの噴射量が安定化することになり、噴射性能が向上する。また可動弁１３１の挙動が安定化することにより、一部の柱状部１３７ａ，１３７ｂに力が偏って作用することもなくなり、板バネ１３５の耐久性の向上につながる。
【００３８】
また本実施の形態においては、板バネ１３５における支持部１３７を、板バネ１３５の軸方向からみて略Ｓ字状に形成したことによって、板バネ１３５における支持部１３７のバネ性を有効に活用することが可能となる。
また本実施の形態においては、外周側のスリット１３５ｄの周方向端部、および内周側のスリット１３５ｅの周方向端部それぞれに、スリット幅よりも更に拡大された円弧面１３５ｆを形成し、これによって柱状部１３７ａ，１３７ｂの応力集中を回避する構成としている。このことによって、可動弁１３１の移動に伴って板バネ１３５の支持部１３７が弾性変形するときの支点となる部位の応力集中を合理的に回避し、板バネ１３５の耐久性をより一層向上することができる。
【００３９】
また本実施の形態における流体用制御弁１００においては、バルブシート１２７を制振合金から形成した場合には、これによって、可動弁１３１の閉弁動作時に可動弁１３１のバルブ部１３１ｃがバルブシート１２７の座面１２７ａに当接する際の衝撃が緩和され、作動音の発生が低減されるとともに、可動弁１３１の跳ね返りが抑えられて水素ガスの噴射量の適正化が図られる。
【００４０】
以上のように、本実施の形態に係る流体用制御弁１００によれば、ガス漏れ防止用の封止部を溶接による溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃとしたことで、高圧環境下での使用が可能な耐久性を確保でき、加えて可動弁１３１をフローティング状態で支持する板バネ１３５につき、その耐久性を向上できるため、水素ガス供給用として適用するべく、可動弁１３１の質量が増大され、あるいはソレノイドコイル１１３による吸引力が増大された場合にあっても、これに十分に対応することが可能とされる。
【００４１】
次に、制御装置６０により流体用制御弁１００を制御する方法について説明する。
前述したように、従来の燃料電池自動車に搭載されている燃料電池発電システムに用いられているレギュレータは、入力された水素ガスの圧力を、バネの圧力によって定まる設定圧力に減圧する機械式の圧力制御弁である。
従来のレギュレータの制御特性を図１０に示す。図１０は、従来のレギュレータの流量Ｑに対する噴射圧力（２次側圧力）の特性を示している。ここで、「流量」は、レギュレータから出力される（燃料電池３０に供給される）水素ガスの流量を示している。また、「噴射圧力（２次側圧力）」は、レギュレータから出力される水素ガスの圧力を示している。
このため、従来のレギュレータでは、燃料電池に供給する水素ガスの供給量を適切に制御することができない。例えば、燃料電池自動車では、消費電力の大部分が走行モータで消費される。そして、走行モータの消費電力は、アクセルペダルの踏込量に応じて決定される。したがって、燃料電池に供給する水素ガスの量をアクセルペダルの踏込量に比例して制御することが好ましい。
【００４２】
燃料電池に供給する水素ガスの流量を、アクセルペダルの踏込量に比例して制御する制御方法の概略動作をまず説明する。本実施の形態では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力を制御する方法としては、デューティ制御を用いている。デューティ制御は、ソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスの周期Ｔと、電力パルの幅（オン時間）ｔとの比（デューティ比＝ｔ／Ｔ×１００％）を制御する制御方法である。
燃料電池（ＦＣ：fuel  cell）３０の出力特性を図７に示す。図７は、燃料電池３０の出力（発電量）Ｗに対する噴射圧力（２次側圧力）（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力）Ｐの特性を示している。図７に示す燃料電池３０の出力特性に基づいて、燃料電池３０から所望の出力を発生させるために必要な水素ガスの圧力が決定される。
また、流体用制御弁１００の出力特性を図８に示す。図９は、噴射圧力（２次側圧力）（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力）Ｐに対する水素流量（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量）Ｑの特性を示している。図９に基づいて、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの圧力を所定値とするために必要な、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射する水素ガスの流量が決定される。
また、流体用制御弁１００の制御特性を図９に示す。図９は、水素流量（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量）Ｑに対するデューティ比（流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスのデューティ比）の特性を示している。図９により、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力パルスのデューティ比を変更することによって、流体用制御弁１００の開弁時間が変わり、ガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が変化することが分かる。
また、燃料電池自動車で消費される電力は、アクセルペダルの踏込量に応じて予め求めることができる。
したがって、アクセルペダルの踏込量に対応する電力を燃料電池から発生させるために必要な水素ガスの圧力を図７から決定し、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力される水素ガスの圧力が、決定した圧力となるように流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３のデューティ比を制御することによって、アクセルペダルの踏込量に対応する電力を燃料電池３０から発生させることができる。
【００４３】
次に、制御装置６０によって流体用制御弁１００を制御する制御方法の一実施の形態を、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
なお、以下では、制御装置６０（例えば、制御装置６０がアクセス可能な記憶回路）には、図７の特性、アクセルペダル６の踏込量に応じた燃料電池自動車の消費電力に基づいて、アクセルペダル６の踏込量に対応する噴射圧力（流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力する水素ガスの圧力）の設定値（噴射圧力設定値）とデューティ比がマップデータベースに記憶されているものとする。
【００４４】
ステップＳ１では、イグニッションスイッチ４がＯＮしたか否かを判断する。イグニッションスイッチ４がオンしたか否かは、例えば、イグニッショスイッチ４の動作信号に基づいて判別する。イグニッションスイッチ４がオンした場合にはステプＳ２に進み、オンしていない場合には待機する。
ステップＳ２では、始動処理を実行する。例えば、遮断弁１４のソレノイドコイルに電力を供給し、遮断弁１４を開放状態とする。
次に、ステップＳ３で、圧力センサ１８から出力されている、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から出力される水素ガスの圧力（噴射圧力）を読み込む。
また、ステップＳ４で、マップデータベースから、アクセルペダル６の踏込量に応じた噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比を読み込む。この時、アクセルペダル６が踏込まれていないため、アイドリング状態に対応した噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比をマップデータベースから読み込む。
そして、読み込んだデューティ比を有する電力を流体用電磁弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する。ステップＳ５では、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えているか否かを判断する。噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えている場合にはステップＳ６に進み、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘを超えていない場合にはステップＳ７に進む。
ステップＳ６では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力のデューティ比を下げた後、ステップＳ３に戻る。これにより、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が減少する。
ステップＳ７では、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満であるか否かを判断する。噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満である場合にはステップＳ８に進み、噴射圧力が噴射圧力設定値Ｘ未満でない場合（噴射圧力が噴射圧力設定値に等しい場合）にはステップＳ３に戻る。
ステップＳ８では、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力のデューティ比を上げた後、ステップＳ３に戻る。これにより、流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量が増加する。
なお、ステップＳ４では、常時アクセルペダル６の踏込量を検出し、踏み込み量が変化する毎にアクセルペダル６の踏込量に応じた噴射圧力設定値Ｘおよびデューティ比を読込む。
また、図示していないが、ステップＳ３〜Ｓ８の途中に、イグニッションスイッチ４がＯＦＦしたか否かを判断するステップが設けられている。イグニッションスイッチ４がＯＦされた場合には、停止処理を実行する。例えば、遮断弁１４を閉じると共に、排気シャット弁３６を開放し、水素ガス流路５０中の水素ガスを大気に排出する。
【００４５】
以上のようにして、燃料電池３０に供給される水素ガスの圧力、すなわち流体用制御弁１００のガス噴射孔１２９から噴射される水素ガスの流量は、ソレノイドコイル１１３に供給する電力をアクセルペダル６の踏込量に比例して制御することによって制御される。すなわち、アクセルペダル６の踏込量に比例して燃料電池３０の発電量が制御される。
したがって、燃料電池３０に供給する水素ガスを適切に制御することができる。
なお、流体用制御弁１００の制御方法は実施の形態で説明した方法に限定されない。例えば、アクセルペダル６の踏込量に対応する噴射圧力設定値は、記憶回路から読込む方法を用いてもよいし、その都度算出する方法を用いてもよい。
また、流体用制御弁１００のソレノイドコイル１１３に供給する電力を制御する方法としては、デューティ比を制御する方法以外の種々の方法を用いることができる。
また上述した流体用制御弁１００の制御方法は、溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを有しない構成、つまり通常のＯリングのようなシール部材を用いて封止する構成の電磁弁に適用してもよい。
【００４６】
なお上述した実施の形態では、互いに嵌り合う２部材につき、溶接棒を媒介にして接合する、いわゆる溶接によってガス漏れ防止用の溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを形成するとしたが、互いに嵌り合う２部材の封止すべき部位を高温で加熱して直接に接合する構成であってもよい。また本実施の形態では溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを３ヶ所に設ける場合で説明したが、溶着封止部を１ヶ所または３ヶ所以外の複数箇所に設けた形態でもよい。また上述した実施の形態では、流体用制御弁１００のボディ１０１がアッパボディ１０３とロアボディ１０５との２部品を接合することで構成されるとしたが、アッパボディ１０３とロアボディ１０５を一体にした１部品にしてもよい。
また上述した実施の形態では、流体用制御弁１００を、自動車用の燃料電池発電装置に水素ガスを供給する装置として適用する場合で説明したが、水素ガス供給用に限定されるものではなく、例えば圧縮天然ガスを機関に供給する装置として用いることを妨げない。また溶着封止部１４７ａ，１４７ｂ，１４７ｃを備えた流体用制御弁１００の流量制御については、上述した実施の形態で説明した制御方法以外の方法で制御してもかまわない。また本実施の形態に係る流体用制御弁１００は、図１に示された燃料発電システム１０中における水素ボンベ１２のガス出口を開閉する制御弁として使用してもよい。
【００４７】
上記発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能とされる。
（態様１）
「請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブを支持する支持プレートを有する。前記バルブは、複数の流体通路を有する。前記支持プレートは、弾性変形可能な複数の弾性変形部を有する。そして前記支持プレートと前記バルブとは、少なくとも２個の弾性変形部と、少なくとも２つの流体通路が位相合せされている。」
上記のように構成された態様１に記載の発明によれば、支持プレートの少なくとも２つの弾性変形部が、バルブの少なくとも２つの流体通路に位相合せされた構成のため、位相合せされた弾性変形部に作用するバルブからの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより支持プレートの力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉作動時の挙動が安定化し、流体流出孔から流出される流体の流出量が安定化する。また支持プレートの各弾性変形部に作用する力が均等化されることで、当該支持プレートの耐久性も向上する。
【００４８】
（態様２）
「態様１に記載の流体用制御弁であって、
前記弾性変形部は、前記支持プレートの外周部あるいは内周部に接続された連接部位と、それら連接部位を互いに接続する梁状部とを有し、前記連接部位と前記流体通路が周方向において一致するように位相合せされていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様２に記載の発明によれば、本発明によれば、弾性変形部における連接部位とバルブの流体通路とを周方向において一致するように位相合せする構成のため、連接部位に作用するバルブからの力は、それぞれが均等なものとなり、これにより支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉動作時の挙動が安定化する。
【００４９】
（態様３）
「態様１または２に記載の流体用制御弁であって、
前記複数の流体通路と前記複数の弾性変形部は、同数設けられるとともに、周方向においてそれぞれが位相合せされていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様３に記載の発明によれば、支持プレートの周方向における力のバランスが確保されることとなり、バルブの挙動を安定化する上で有効とされる。
【００５０】
（態様４）
「態様１〜３のいずれか１つに記載の流体用制御弁であって、
前記弾性変形部は、前記支持プレートの軸方向からみてＳ字状に形成されていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様４に記載の発明によれば、支持プレートにおける弾性変形部のバネ性を有効に活用することが可能となった。なお本発明における「Ｓ字状」は、「逆Ｓ字状」を包含する。また文字通りのＳ字状のみならず、略Ｓ字形状をも包含する。
【００５１】
（態様５）
「請求項１に記載の流体用制御弁であって、
前記バルブを支持する支持プレートを有する。前記バルブは、複数の流体通路を有する。
前記支持プレートは、弾性変形可能な複数の弾性変形部を有し、前記弾性変形部は、前記支持プレートの軸方向からみてＳ字状に形成されている」。
態様５に記載の発明によれば、支持プレートの弾性変形部は、Ｓ字状に形成された構成としている。なお本発明における「Ｓ字状」は、「逆Ｓ字状」を包含する。また文字通りのＳ字状のみならず、略Ｓ字形状をも包含する。このため、バルブからの力は、弾性変形部が周方向において均等に受けることができ、支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉作動時の挙動が安定化し、流体流出孔から流出される流体の流出量が安定化する。また支持プレートの各弾性変形部に作用する力が均等化されることで、当該支持プレートの耐久性も向上する。
【００５２】
（態様６）
「態様５に記載の流体用制御弁であって、
隣接する弾性変形部は、一方がＳ字状、他方が逆Ｓ字状に形成されていることを特徴とする流体用制御弁。」
態様６に記載の発明によれば、バルブからの力は、弾性変形部が周方向においてより均等に受けることができ、支持プレートの周方向における力のバランスが保たれる。その結果、バルブの開閉動作時の挙動が安定化する。
【００５３】
（態様７）
「態様１〜６のいずれか１つに記載の流体用制御弁であって、
前記支持プレートは、外周部と内周部との間の中間領域において、前記外周側と前記内周側とのそれぞれに周方向に沿って延びる複数のスリットを有し、前記弾性変形部はこれら外周側のスリット相互間、および内周側のスリット相互間で挟まれる部位に連接部位を有し、前記各スリットの周方向端部それぞれを、当該周方向端部間のスリット幅よりも拡大された大きさの円弧面によって形成したことを特徴とする流体用制御弁。」
支持プレートの弾性変形部が弾性変形する際、当該弾性変形部の外周部との連接部位、および内周部との連接部位はそれぞれ弾性変形の支点となる。態様７に記載の発明においては、この弾性変形時の支点に相当する連接部位を円弧面（すなわち、Ｒ面による面取り）、特に周方向端部間のスリット幅よりも更に拡大された円弧面によって形成している。このことによって、弾性変形部の連接部位に作用する応力集中を合理的に回避することが可能となり、支持プレートの耐久性をより一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】燃料電池発電装置に水素ガスを供給するシステム構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る流体用制御弁の全体構成を示す断面図である。
【図３】板バネを示す正面図である。
【図４】可動弁および板バネを示す断面図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】制御装置による水素ガスの噴射量制御を説明するフローチャートである。
【図７】燃料電池出力−噴射圧力の関係を示すグラフである。
【図８】噴射圧力−水素流量の関係を示すグラフである。
【図９】水素流量−デューティ比の関係を示すグラフである。
【図１０】従来例の噴射圧力−デューティ比の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
２  燃料電池自動車
４  イグニッションスイッチ
６  アクセルペダル
１０  燃料電池発電システム
１２  水素ボンベ
１４  遮断弁
１６  第１レギュレータ
１８  圧力センサ
２０  第２遮断弁
２２  第２レギュレータ
３０  燃料電池
３０ａ  水素ガス通過経路
３０ｂ  空気通過経路
３２  空気供給装置
３６  排気シャット弁
５０  ガス流路
５０ａ  ガス配管
５０ｂ  ガス配管
５０ｃ  ガス配管
５０ｄ  ガス配管
５４  空気配管
６０  制御装置
１００  流体用制御弁
１０１  ボディ
１０３  アッパボディ（バルブ本体）
１０５  ロアボディ（バルブ本体）
１０５ａ  内側フランジ部
１０５ｂ  凹状段差部
１０７  コア（バルブ本体）
１０７ａ  中空部
１０７ｂ  小径段差部
１０９  鍔付リング（バルブ本体）
１０９ａ  鍔部
１０９ｂ  リング部
１１１  ボビン（電磁力発生手段）
１１３  ソレノイドコイル（電磁力発生手段）
１１５  ターミナル
１１７  受電用コネクタ
１１７ａ  ソケット部
１２１  ストッパ
１２３  カラー
１２５  リング
１２７  バルブシート（バルブ本体）
１２７ａ  座面
１２９  ガス噴射孔（燃料流出孔）
１３１  可動弁（バルブ）
１３１ａ  主部
１３１ｂ  フランジ部
１３１ｃ  バルブ部
１３１ｄ  中空部
１３１ｅ  バネ座面
１３１ｆ  当接面
１３１ｇ  接触面
１３１ｈ  貫通孔
１３１ｉ  切欠
１３３  シール部材
１３５  板バネ（支持プレート）
１３５ａ  孔
１３５ｂ  外周部
１３５ｃ  内周部
１３５ｄ  外周側のスリット
１３５ｅ  内周側のスリット
１３５ｆ  円弧面
１３５ｇ  孔
１３７  支持部（弾性変形部）
１３７ａ  柱状部（連接部位）
１３７ｂ  柱状部（連接部位）
１３７ｃ  梁状部
１３９  弾性体
１４１  コイルバネ
１４３  パイプ
１４３ａ  中空部
１４５  ストレーナ
１４７ａ、１４７ｂ、１４７ｃ  溶着封止部（封止部）
１４９  弾性部材
１５１  空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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