JPH028571A - 流量制御弁 - Google Patents
流量制御弁Info
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- JPH028571A JPH028571A JP15635588A JP15635588A JPH028571A JP H028571 A JPH028571 A JP H028571A JP 15635588 A JP15635588 A JP 15635588A JP 15635588 A JP15635588 A JP 15635588A JP H028571 A JPH028571 A JP H028571A
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- JP
- Japan
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- shape memory
- memory alloys
- piston
- cylinder
- valve body
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- Pending
Links
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は多段階に燃料などの流量制御が可能な弁に関す
るものである。
るものである。
［従来の技術］
周知の如く、エンジンの燃料供給系をはじめとして、各
種機器類には流体の流量を多段階に制御する弁が具えら
れている。この多段階式の流量制御弁の中には位置制御
を行なう駆動機構にソレノイドを用いたものがある。こ
のソレノイドによる多段位置制御は、電磁コイルに供給
する電流値を変えて磁力を変化させるか、あるいは電磁
コイルを複数段に構成し各段に電流を選択的に供給して
磁力を変化させて中心の作動鉄心に作用する吸引力を調
節することによって行なわれる。
種機器類には流体の流量を多段階に制御する弁が具えら
れている。この多段階式の流量制御弁の中には位置制御
を行なう駆動機構にソレノイドを用いたものがある。こ
のソレノイドによる多段位置制御は、電磁コイルに供給
する電流値を変えて磁力を変化させるか、あるいは電磁
コイルを複数段に構成し各段に電流を選択的に供給して
磁力を変化させて中心の作動鉄心に作用する吸引力を調
節することによって行なわれる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、ソレノイドによる多段位置例の構成に加
えて、複数個の形状記憶合金の間に御手段は作動鉄心を
中間の位置で高精度でしかも安定よく停止させることが
できないという問題がある。
えて、複数個の形状記憶合金の間に御手段は作動鉄心を
中間の位置で高精度でしかも安定よく停止させることが
できないという問題がある。
本発明はこのような課題を解決し、各段階で安定よく停
止させることができる高精度の流量制御弁を提供するこ
とを目的として発明されたものである。
止させることができる高精度の流量制御弁を提供するこ
とを目的として発明されたものである。
［課題を解決するための手段］
シリンダと、前記シリンダに嵌装され弁体を結合したピ
ストンと、このピストンに作用させたばねと、前記シリ
ンダに嵌装され前記ばねの付勢方向と逆方向の付勢力を
発生するように変形する複数個の形状記憶合金と、前記
形状記憶合金のそれぞれと対応させて配置した複数個の
電気抵抗発熱体とを具えたこと、およびこれら断熱体を
装入させたことにより前記課題を解決するための手段と
した。
ストンと、このピストンに作用させたばねと、前記シリ
ンダに嵌装され前記ばねの付勢方向と逆方向の付勢力を
発生するように変形する複数個の形状記憶合金と、前記
形状記憶合金のそれぞれと対応させて配置した複数個の
電気抵抗発熱体とを具えたこと、およびこれら断熱体を
装入させたことにより前記課題を解決するための手段と
した。
［作 用コ
電気抵抗発熱体によって形状記憶合金の形状を変化させ
ピストンに作用するばねの付勢方向と逆方向の付勢力を
発生させて弁体を駆動するものであり、電気抵抗発熱体
に順次電流を供給あるいは遮断し形状記憶合金の形状を
順次変化させて多段階に弁体の位置制御を行なう。
ピストンに作用するばねの付勢方向と逆方向の付勢力を
発生させて弁体を駆動するものであり、電気抵抗発熱体
に順次電流を供給あるいは遮断し形状記憶合金の形状を
順次変化させて多段階に弁体の位置制御を行なう。
［実 施 例］
本発明の実施例を図面に従って説明する。
シリンダ１の内部にピストンロッド２ａを有するピスト
ン２が嵌装され、このピストン２によってシリンダｌの
内部が前室３と後室４とに仕切られているとともに、前
室３を縦断してシリンダ〕の前方へ突出したピストンロ
ッド２ａの先端には弁体５が設けられでいる。そして、
前室３にはピストン２を後室４へ向って移動させる付勢
力となるばね６が装入され、後室４には駆動力発生機構
７が設けられている。
ン２が嵌装され、このピストン２によってシリンダｌの
内部が前室３と後室４とに仕切られているとともに、前
室３を縦断してシリンダ〕の前方へ突出したピストンロ
ッド２ａの先端には弁体５が設けられでいる。そして、
前室３にはピストン２を後室４へ向って移動させる付勢
力となるばね６が装入され、後室４には駆動力発生機構
７が設けられている。
駆動力発生機構７は三個の板状の形状記憶合金８ａ、
８ｂ、 ８ｃと、これらの間に介在させた二個の断熱体
９ａ、 ９ｂと、前記形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８
ｃを各別に加熱するＰＴＣからなる三個の電気抵抗発熱
体１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃとから構成される。形状
記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃはともに逆変態終了温度
よりも高温度において弧状に変形させて原形状を記憶さ
せ、マルテンサイト変態終了温度よりも低温度において
平板状に加工したものであり、電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃによって加熱されると原形状である
弧状に変形し、ばね６の付勢力と逆方向の付勢力、即ち
ピストン２を前室３側へ移動させる付勢力を発生するも
のである。（第２図参照）。電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃは環状に形成され、三個の形状記憶合
金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを各別に囲んでシリンダ１の内
側局面に埋設されており、これらは電源１１に対して並
列に配置されそれぞれに付設したスイッチ１２ａ、 １
２ｂ、 １２ｃをオンすることにより電流が供給されて
発熱し形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを変形させる
。
８ｂ、 ８ｃと、これらの間に介在させた二個の断熱体
９ａ、 ９ｂと、前記形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８
ｃを各別に加熱するＰＴＣからなる三個の電気抵抗発熱
体１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃとから構成される。形状
記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃはともに逆変態終了温度
よりも高温度において弧状に変形させて原形状を記憶さ
せ、マルテンサイト変態終了温度よりも低温度において
平板状に加工したものであり、電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃによって加熱されると原形状である
弧状に変形し、ばね６の付勢力と逆方向の付勢力、即ち
ピストン２を前室３側へ移動させる付勢力を発生するも
のである。（第２図参照）。電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃは環状に形成され、三個の形状記憶合
金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを各別に囲んでシリンダ１の内
側局面に埋設されており、これらは電源１１に対して並
列に配置されそれぞれに付設したスイッチ１２ａ、 １
２ｂ、 １２ｃをオンすることにより電流が供給されて
発熱し形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを変形させる
。
以上のように構成した本実施例を、通路１３を流れる流
体の流量制御を行なわせる場合について第３図により説
明すると、電気抵抗発熱体１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ
のいずれにも電流が供給されていない状態では三個の形
状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃはともに平板状となっ
ており、駆動力発生機構７はピストン２に付勢力即ち駆
動力を与えずばね６の作用で通路１３を全開している（
第３図Ｃ参照）。
体の流量制御を行なわせる場合について第３図により説
明すると、電気抵抗発熱体１０ａ、 １０ｂ、 １０ｃ
のいずれにも電流が供給されていない状態では三個の形
状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃはともに平板状となっ
ており、駆動力発生機構７はピストン２に付勢力即ち駆
動力を与えずばね６の作用で通路１３を全開している（
第３図Ｃ参照）。
第一のスイッチ１２ａをオンにすると第一の電気抵抗発
熱体１０ａに電流が供給されて第一の形状記憶合金８８
を加熱して弧状に変形させ、その変形量だけピストン２
を前室３側へばね６の荷重に抗して移動させる。これに
より弁体５は通路１３を少し絞る（第３図Ｃ参照）。次
に第二のスイッチ１２ｂもオンにすると第二の形状記憶
合金８ｂが変形し通路１３を更に絞る（第３図Ｃ参照）
。
熱体１０ａに電流が供給されて第一の形状記憶合金８８
を加熱して弧状に変形させ、その変形量だけピストン２
を前室３側へばね６の荷重に抗して移動させる。これに
より弁体５は通路１３を少し絞る（第３図Ｃ参照）。次
に第二のスイッチ１２ｂもオンにすると第二の形状記憶
合金８ｂが変形し通路１３を更に絞る（第３図Ｃ参照）
。
更に第三のスイッチ１２ｃをオンにすると第三の形状記
憶合金８０も変形し弁体５が通路１３を全閉するのであ
る（第３図り参照）。
憶合金８０も変形し弁体５が通路１３を全閉するのであ
る（第３図り参照）。
尚、断熱体９ａ、 ９ｂを介在させないで形状記憶合金
８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを互いに隣接させて並べること、
また目的、用途に応じて三個以外の適宜数の形状記憶合
金を使用し、その数と同数の多段位置制御が可能な流量
制御弁とすること、更に常時電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃに通電しておき、順次通電を遮断する
ことによって形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを変形
させて弁体５の位置を制御すること、更にまた前室３に
駆動力発生機構７を設置し後室４にばね６を設置するこ
と、或いは電気抵抗発熱体はニクロム線とすることなど
の設計変更ができる。
８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを互いに隣接させて並べること、
また目的、用途に応じて三個以外の適宜数の形状記憶合
金を使用し、その数と同数の多段位置制御が可能な流量
制御弁とすること、更に常時電気抵抗発熱体１０ａ、
１０ｂ、 １０ｃに通電しておき、順次通電を遮断する
ことによって形状記憶合金８ａ、 ８ｂ、 ８ｃを変形
させて弁体５の位置を制御すること、更にまた前室３に
駆動力発生機構７を設置し後室４にばね６を設置するこ
と、或いは電気抵抗発熱体はニクロム線とすることなど
の設計変更ができる。
［発明の効果コ
以上のように本発明は、電気抵抗発熱体によって複数個
の形状記憶合金を各別に加熱変形させて多段階に位置制
御するように構成したものであるから、形状記憶合金に
対応させて配置した電気抵抗発熱体へ電流を適宜に供給
あるいは遮断することにより全開、全閉位置はもとより
中間位置においても安定した位置制御が高精度で行なえ
、確実にして安定した性能を有する小形の流量制御弁提
供されるものである。更に形状記憶合金の間に断熱体を
装入した場合は隣接する電気抵抗発熱体による熱的影響
が少なく動作の正確性が向上するものである。
の形状記憶合金を各別に加熱変形させて多段階に位置制
御するように構成したものであるから、形状記憶合金に
対応させて配置した電気抵抗発熱体へ電流を適宜に供給
あるいは遮断することにより全開、全閉位置はもとより
中間位置においても安定した位置制御が高精度で行なえ
、確実にして安定した性能を有する小形の流量制御弁提
供されるものである。更に形状記憶合金の間に断熱体を
装入した場合は隣接する電気抵抗発熱体による熱的影響
が少なく動作の正確性が向上するものである。
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図は形状
記憶合金変形後の断面部分図、第３図Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは
位置制御の説明図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ピストン、５
・・・・・・弁体、６・・・・・・ばね、７・・・・・
・駆動力発生機構、８ａ、 ８ｂ、 ８ｃ・・・・・・
形状記憶合金、９ａ、 ９ｂ・・・・・・断熱体、１０
ａ、 １０ｂ、 １０ｃ・・・・・・電気抵抗発熱体第
３図
記憶合金変形後の断面部分図、第３図Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは
位置制御の説明図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ピストン、５
・・・・・・弁体、６・・・・・・ばね、７・・・・・
・駆動力発生機構、８ａ、 ８ｂ、 ８ｃ・・・・・・
形状記憶合金、９ａ、 ９ｂ・・・・・・断熱体、１０
ａ、 １０ｂ、 １０ｃ・・・・・・電気抵抗発熱体第
３図
Claims (2)
- （１）シリンダと、前記シリンダに嵌装され弁体を結合
したピストンと、このピストンに作用させたばねと、前
記シリンダに嵌装され前記ばねの付勢方向と逆方向の付
勢力を発生するように変形する複数個の形状記憶合金と
、前記形状記憶合金のそれぞれと対応させて配置した複
数個の電気抵抗発熱体とを具えたことを特徴とする流量
制御弁。 - （２）請求項（１）の構成に加えて、複数個の形状記憶
合金の間に断熱体が装入されていることを特徴とする流
量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15635588A JPH028571A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15635588A JPH028571A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 流量制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028571A true JPH028571A (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=15625942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15635588A Pending JPH028571A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH028571A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007036285A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Möhlenhoff Wärmetechnik GmbH | Anordnung zum verstellen eines ventils |
| US9267617B2 (en) | 2010-07-28 | 2016-02-23 | Buerkert Werke Gmbh | Drive unit for a micro valve comprising a shape memory alloy, and micro valve |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15635588A patent/JPH028571A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007036285A1 (de) * | 2005-09-23 | 2007-04-05 | Möhlenhoff Wärmetechnik GmbH | Anordnung zum verstellen eines ventils |
| US8939427B2 (en) | 2005-09-23 | 2015-01-27 | Mohlenhoff Warmetechnik Gmbh | Arrangement for adjusting a valve |
| US9267617B2 (en) | 2010-07-28 | 2016-02-23 | Buerkert Werke Gmbh | Drive unit for a micro valve comprising a shape memory alloy, and micro valve |
| DE102011108223B4 (de) * | 2010-07-28 | 2019-03-28 | Bürkert Werke GmbH | Antrieb für ein Mikroventil mit Formgedächtnislegierung und Mikroventil |
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