JPH032781Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は圧電素子弁に関する。詳しくは、本考
案は、核融合装置のガス注入装置において、特に
核融合装置用真空容器内に原料ガスを注入する圧
電素子弁に関する。

而して、圧電素子弁は、圧電素子、圧電素子の
中心に取り付けられたシールゴム部材、弁本体、
弁本体の中心に位置する弁座、セラミツクス台、
調整バネ、ビス、電流導入端子から構成されたも
のである。

（従来の技術） 従来の圧電素子弁は、圧電素子の中心にシール
ゴム部材をシリコン系樹脂接着剤で接着し、その
圧電素子を固定台にシリコン系樹脂接着剤で不均
等な三方向を接着固定し、固定台は、その下に円
盤状の板バネを配置し、弁本体に三方向をビスに
よつて取り付けられた構造のものであつた。

また、圧電素子の上部には、シール性を増すた
めに、固定台に二方向を固定した短冊形の押えバ
ネが、圧電素子の中心を押さえるように配置され
た構造のものもあつた。

しかしながら、このような圧電素子弁において
は、その注入量やシートリーク量は、弁座とシー
ルゴムとの間の面圧を短冊形の押えバネの力を可
変することによつて、調整されるので、弁座とシ
ールゴムに、僅かな力でも、不均等に力がかかる
と、固定台と圧電素子を接着しているシリコン系
樹脂接着剤が剥離する恐れがある。また、このよ
うな圧電素子弁は、その取り付け方向によつて
は、圧電素子の自重や機械的振動によつて、弁座
とシールゴム部材との芯ずれを起こし、シートリ
ークする欠点がある。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案の目的は、このような問題点や欠点のな
い圧電素子弁を提供することにある。すなわち、
本考案の目的は、大きい変位を得るために、２枚
の圧電素子を貼り合わせる時に用いる電極板を圧
電素子の固定板として兼用して、弁本体に直接固
定するのではなく、一端セラミツクス台に固定ビ
スで固定し、調整バネを介して調整ビスで調整す
ることによつて、注入量やシートリーク量の調整
が行えるようにすると共に、圧電素子の自重や機
械的振動により、弁座とシールゴム部材との芯ず
れを起こさないで方向性なしに取り付けられる圧
電素子弁を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本願考案者等は、この目的達成のため鋭意研究
の結果、貼り合わされた２枚の圧電素子２，２の
内側に挿入された電極板１１を、該圧電素子の円
周方向に引き出し、該圧電素子の円周方向を均等
に三分した三方向を固定ビス６によつてセラミツ
クス台３に固定し、セラミツクス台３は、その円
周方向を均等に三分した三方向を、調整パネ５を
介して調整ビス４によつて弁本体１に取り付けて
成り、圧電素子２の中心に取り付けられたシール
ゴム部材７は弁本体１の中心に位置している弁座
８と面接触している圧電素子弁を考案するに到つ
た。

本考案の圧電素子弁においては、セラミツクス
台３を、その円周方向を均等に三分された位置に
ある調整バネ５及び調整ビス４によつて、シール
性能が真空力や加圧力に耐えられるように調整さ
れ、シール性が維持される。そして、圧電素子弁
として開作動の時には、圧電素子に直流電圧を印
加すると、圧電素子の上方向に変位を生じて、シ
ールゴム部材と弁座の間に隙間ができてガスが流
れる。また、閉作動の時は、圧電素子は、無電圧
となり、シールゴム部材と弁座との間がシールさ
れているのである。

すなわち、本考案の圧電素子弁の動作は、圧電
素子２に直流電圧を印加すると、中央部に上方向
に歪が生じ、圧電素子に取り付けられたシールゴ
ム部材７も一緒に作動し、その時、シールゴム部
材７と弁座８との間に隙間ができて、原料ガスが
流れるようになつており、印加している間は、流
量が得られ、印加する直流電圧を可変することに
より、流量を制御することができる。この直流電
圧は、２枚の圧電素子２が電極板１１を介して直
列に接続されており、圧電素子２の両面と電極板
１１間にリード線１０、電流導入端子９を介して
印加される。リード線１０は、圧電素子の両面と
電極板にハンダ付けされている。

（実施例） 本考案の一具体例を図面について説明する。

第１図及び第２図において、圧電素子２は、固
定ビス６によつてセラミツクス台３に固定され、
セラミツクス台３は、調整バネ５を介して調整ビ
ス４によつて弁本体１に取り付けられている。そ
して、圧電素子２に接着されたシールゴム部材７
と弁本体１の弁座８は、調整ビス４によつて三方
向から、原料ガスの注入量及びシートリーク量の
調整を行うものである。

また、本考案における圧電素子は、バイモルフ
型の圧電素子で、第３図に示すごとく、圧電素子
２，２には内側に電極板１１がサンドイツチされ
て接着されており、電極板は円周方向に引き出さ
れている。圧電素子は、静電容量であるため、１
枚の圧電素子にもプラス（＋）とマイナス（−）
の極性があり、それを極性により貼り合わせるこ
とと、電極板と両サイドの電極への直流電圧の印
加により、変位の方向、変位量及び変位力が決定
できる。

一般に、圧電素子は、特性上固定されていない
部分に変位が生じるが、本考案の圧電素子弁にお
いては、圧電素子は、三等分した三方向を固定す
ることによつて、中心に変位が生じるようにされ
ており、弁座との芯ずれが防止される。

（効果） 本考案の圧電素子弁は、大きな変位を得るため
に、貼り合わされた２枚の圧電素子の内側に挿入
された電極板を、圧電素子の円周方向に引き出し
て、接着剤を使用することなく、セラミツクス台
に固定ビスにより均等分した三方向を固定し、調
整バネを介して調整ビスで調整することにより、
僅かな力にも耐えられるようになつた。また、圧
電素子弁の取り付け方向によつて起こる圧電素子
の自重や機械的振動によるシールゴム部材と弁座
との芯ずれを起こさないようにすることができ
た。

すなわち、本願考案により、注入量やシートリ
ーク量の調整は、圧電素子をビス等によよて固定
したことにより、接着剤の剥離する恐れがなくな
り、圧電素子に取り付けられたシールゴム部材と
弁座との接触をセラミツクス台の三方向のビスを
調整することによつて容易にすることが可能にな
つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の圧電素子弁の一具体例の説
明図である。第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。第３図は、本考案における圧電素子の説明
図である。 図において、１……弁本体、２……圧電素子、
３……セラミツクス台、４……調整ビス、５……
調整バネ、６……固定ビス、７……シールゴム部
材、８……弁座、９……電流導入端子、１０……
リード線、１１……電極板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 貼り合わされた２枚の圧電素子２，２の内側に
   挿入された電極板１１を、該圧電素子の円周方向
   に引き出し、該圧電素子の円周方向を均等に三分
   した三方向を固定ビス６によつてセラミツクス台
   ３に固定し、セラミツクス台３は、その円周方向
   を均等に三分した三方向を、調整バネ５を介して
   調整ビス４によつて弁本体１に取り付けて成り、
   圧電素子２の中心に取り付けられたシールゴム部
   材７は弁本体１の中心に位置している弁座８と面
   接触している圧電素子弁。