JPS62233578A - 圧電素子式弁 - Google Patents
圧電素子式弁Info
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- JPS62233578A JPS62233578A JP7460486A JP7460486A JPS62233578A JP S62233578 A JPS62233578 A JP S62233578A JP 7460486 A JP7460486 A JP 7460486A JP 7460486 A JP7460486 A JP 7460486A JP S62233578 A JPS62233578 A JP S62233578A
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- piezoelectric element
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Landscapes
- 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】
発明の目的
(産業上の利用分野)
この発明は各種弁においてその通路開閉用可動機構の改
良に関するものである。
良に関するものである。
(従来の技術)
弁は流体を通したり止めたり制御したりするために通路
を開閉することができる可動機構を持つ機器の総称であ
り、特に流れの形を変えたり圧力または流量を制御した
りする制御弁は機能上方向制御弁、圧力制御弁、流が制
御弁に大別されている。
を開閉することができる可動機構を持つ機器の総称であ
り、特に流れの形を変えたり圧力または流量を制御した
りする制御弁は機能上方向制御弁、圧力制御弁、流が制
御弁に大別されている。
従来、弁体の可動機構としては比例ソレノイド方式が多
く利用されている。その−例として第5図に示す圧力制
御弁においては、弁室2に弁座3が設けられ、入口ポー
ト4側の通路5と出口ポート6側の通路7とがこの弁座
3及び弁室2を介して連通されている。弁室2内には可
動子25が移動可能に嵌め込まれ、この可動子25の外
周にはソレノイド26が配設されている。可動子25の
弁体保持部25aには弁体27が圧縮コイルばね28を
介して取付けられ、この弁体27が弁座3に対し開閉可
能に圧接されている。そして、ソレノイド26に電流が
印加されると、可動子25が移動して圧縮コイルばね2
8が圧縮され、弁座3に対する弁体27の圧接力が増加
する。この電流値に応じてソレノイド推力は比例的に変
化する。
く利用されている。その−例として第5図に示す圧力制
御弁においては、弁室2に弁座3が設けられ、入口ポー
ト4側の通路5と出口ポート6側の通路7とがこの弁座
3及び弁室2を介して連通されている。弁室2内には可
動子25が移動可能に嵌め込まれ、この可動子25の外
周にはソレノイド26が配設されている。可動子25の
弁体保持部25aには弁体27が圧縮コイルばね28を
介して取付けられ、この弁体27が弁座3に対し開閉可
能に圧接されている。そして、ソレノイド26に電流が
印加されると、可動子25が移動して圧縮コイルばね2
8が圧縮され、弁座3に対する弁体27の圧接力が増加
する。この電流値に応じてソレノイド推力は比例的に変
化する。
このソレノイド推力と圧縮コイルばね28とが釣り合っ
たところで可動子25が停止して圧縮コイルばね28の
撓み伍が決まり、弁座3に対する弁体27の圧接力も決
まる。入口ポート4側の圧力が上昇して弁体27に働く
ノコが圧縮コイルばね28の弾性力に打ち勝つと、弁体
27が弁座3を開いて入口ポート4側と出口ポート6側
とが連通し、入口ポート4側の圧力が下がる。従って、
入口ポート4側の過度な昇圧を防止する。弁体27に働
く力と圧縮コイルばね28の弾性力とが釣り合ったとこ
ろで弁体27は弁座3を閉じる。この動作が繰り返され
て入口ポート4側の圧力がほぼ一定になる。このように
して入口ポート4側の設定圧力をソレノイド26の電流
値の変更により調節することができる。
たところで可動子25が停止して圧縮コイルばね28の
撓み伍が決まり、弁座3に対する弁体27の圧接力も決
まる。入口ポート4側の圧力が上昇して弁体27に働く
ノコが圧縮コイルばね28の弾性力に打ち勝つと、弁体
27が弁座3を開いて入口ポート4側と出口ポート6側
とが連通し、入口ポート4側の圧力が下がる。従って、
入口ポート4側の過度な昇圧を防止する。弁体27に働
く力と圧縮コイルばね28の弾性力とが釣り合ったとこ
ろで弁体27は弁座3を閉じる。この動作が繰り返され
て入口ポート4側の圧力がほぼ一定になる。このように
して入口ポート4側の設定圧力をソレノイド26の電流
値の変更により調節することができる。
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、この比例ソレノイド方式においては、(イ)
電流比例の推力を得るための構造上の原因によりソレノ
イド推力が余り大きくなく、又ソレノイドのインダクタ
ンス等による消磁遅れのため、弁体の切換えが遅くなっ
て応答性が悪い、(ロ)ソレノイドの推力特性は熱影響
により変わり易いため、設定圧力にばらつきが生ずる、
(ハ)ソレノイドの吸引作用は可動子ばがりではなくボ
ディにも働くため、ヒステリシス損が発生し、ソレノイ
ド推力が低下して可動子の動作遅れの原因になる、(ニ
)比例ソレノイドは磁気回路に特殊な加工が必要である
、等の特有の欠点がある。
電流比例の推力を得るための構造上の原因によりソレノ
イド推力が余り大きくなく、又ソレノイドのインダクタ
ンス等による消磁遅れのため、弁体の切換えが遅くなっ
て応答性が悪い、(ロ)ソレノイドの推力特性は熱影響
により変わり易いため、設定圧力にばらつきが生ずる、
(ハ)ソレノイドの吸引作用は可動子ばがりではなくボ
ディにも働くため、ヒステリシス損が発生し、ソレノイ
ド推力が低下して可動子の動作遅れの原因になる、(ニ
)比例ソレノイドは磁気回路に特殊な加工が必要である
、等の特有の欠点がある。
そこで、このように種々の欠点を有する比例ソレノイド
方式を採用せず、それらに代えて新規な圧電素子方式を
採用したものが本発明である。
方式を採用せず、それらに代えて新規な圧電素子方式を
採用したものが本発明である。
発明の構成
(問題点を解決するための手段)
すなわち、第一発明は、弁室に弁座を設けて入口ポート
側の通路と出口ポート側の通路とをこの弁座及び弁室を
介して連通し、弁室には弁座に対し開閉可能な弁体を有
する可動機構を内装した弁において、前記可動機構には
弁体制御用圧電素子積層体により伸縮可能な可動体と、
この可動体に取付けた弁体が可動体の伸長により弁座を
閉じる方向へ動くときその反力を受ける位置決め手段と
を設けたものである。
側の通路と出口ポート側の通路とをこの弁座及び弁室を
介して連通し、弁室には弁座に対し開閉可能な弁体を有
する可動機構を内装した弁において、前記可動機構には
弁体制御用圧電素子積層体により伸縮可能な可動体と、
この可動体に取付けた弁体が可動体の伸長により弁座を
閉じる方向へ動くときその反力を受ける位置決め手段と
を設けたものである。
又、第二発明は、弁室に弁座を設けて入口ポート側の通
路と出口ポート側の通路とをこの弁座及び弁室を介して
連通し、弁室には弁座に対し開閉可能な弁体を有する可
動機構を内装した弁において、前記可動機構には弁体制
御用圧電素子積層体により伸縮可能で且つその伸縮方向
へ弁室内を移動可能な可動体と、この可動体に取付けた
ばねにより弁座に対し圧接された弁体と、弁室内面に圧
接固定可能で且つ可動体に固定されてこれとともに移動
可能なクランプ用圧電素子積層体を有する位置決め手段
とを設け、弁室内にはこの可動体及6一 び位置決め手段により区画して、弁座に対応する弁体収
容室とその反対側の背圧室とを設け、この背圧室と入口
ポート側の通路とをパイロット通路により連通したもの
である。
路と出口ポート側の通路とをこの弁座及び弁室を介して
連通し、弁室には弁座に対し開閉可能な弁体を有する可
動機構を内装した弁において、前記可動機構には弁体制
御用圧電素子積層体により伸縮可能で且つその伸縮方向
へ弁室内を移動可能な可動体と、この可動体に取付けた
ばねにより弁座に対し圧接された弁体と、弁室内面に圧
接固定可能で且つ可動体に固定されてこれとともに移動
可能なクランプ用圧電素子積層体を有する位置決め手段
とを設け、弁室内にはこの可動体及6一 び位置決め手段により区画して、弁座に対応する弁体収
容室とその反対側の背圧室とを設け、この背圧室と入口
ポート側の通路とをパイロット通路により連通したもの
である。
(作用)
そして、第一発明に係る圧N累子式弁を圧力制御弁とし
て利用した場合について説明すると、弁体制御用圧電素
子積層体に電圧指令がない場合には、入口ポートから供
給される圧油は弁座と弁体との間を通って出口ポートへ
流れる。弁体制御用圧電素子積層体に電圧を印加すると
、この圧電素子fim体は印加電圧に応じた寸法だけ伸
長し、この伸長寸法により弁座と弁体との間のim+、
又は弁座に対する弁体の圧接力が決まる。従って、この
印加電圧を変更すれば、入日ポート側の圧力を任意の設
定値に保つことができる。
て利用した場合について説明すると、弁体制御用圧電素
子積層体に電圧指令がない場合には、入口ポートから供
給される圧油は弁座と弁体との間を通って出口ポートへ
流れる。弁体制御用圧電素子積層体に電圧を印加すると
、この圧電素子fim体は印加電圧に応じた寸法だけ伸
長し、この伸長寸法により弁座と弁体との間のim+、
又は弁座に対する弁体の圧接力が決まる。従って、この
印加電圧を変更すれば、入日ポート側の圧力を任意の設
定値に保つことができる。
又、第二発明に係る圧電素子式弁を圧力tfiljlJ
弁として利用した場合について説明すると、弁体#II
御用及びクランプ用圧電素子積層体に電圧指令がない場
合には、可動体及びクランプ用圧電素子積層体は弁室内
を移動可能であり、又入口ポートから供給される圧油は
弁座と弁体との間を通って出口ポートへ流れる。まず、
クランプ用圧電素子積層体に電圧を印加すると、クラン
プ用圧電素子積層体は伸長して弁室の内面に固定される
。次いで、弁体制御用圧電素子積層体に電圧を印加する
と、この圧M素子積層体は印加11圧に応じた寸法だけ
伸長し、この伸長寸法によりばねの弾性力が変わって弁
座に対する弁体の圧接力が決まる。クランプ用圧電素子
積層体の印加電圧が短時間切られると、入口ポート側か
らパイロット通路を通って背圧室に流入された圧油によ
り、可動体及びクランプ用圧電素子積層体は弁座側へ移
動し、弁座に対する弁体の圧接力が増大する。短時間の
後再びクランプ用圧電素子積層体に電圧が印加されると
、この圧電素子積層体が伸長して弁室の内面に固定され
、可動体はこの移動位四で位置決めされる。
弁として利用した場合について説明すると、弁体#II
御用及びクランプ用圧電素子積層体に電圧指令がない場
合には、可動体及びクランプ用圧電素子積層体は弁室内
を移動可能であり、又入口ポートから供給される圧油は
弁座と弁体との間を通って出口ポートへ流れる。まず、
クランプ用圧電素子積層体に電圧を印加すると、クラン
プ用圧電素子積層体は伸長して弁室の内面に固定される
。次いで、弁体制御用圧電素子積層体に電圧を印加する
と、この圧M素子積層体は印加11圧に応じた寸法だけ
伸長し、この伸長寸法によりばねの弾性力が変わって弁
座に対する弁体の圧接力が決まる。クランプ用圧電素子
積層体の印加電圧が短時間切られると、入口ポート側か
らパイロット通路を通って背圧室に流入された圧油によ
り、可動体及びクランプ用圧電素子積層体は弁座側へ移
動し、弁座に対する弁体の圧接力が増大する。短時間の
後再びクランプ用圧電素子積層体に電圧が印加されると
、この圧電素子積層体が伸長して弁室の内面に固定され
、可動体はこの移動位四で位置決めされる。
従って、弁体制御用圧電素子積層体の印加電圧の変更及
びクランプ用圧電素子41iWi体の印加電圧の大切調
節により、入口ボー!・側の圧力を任意の設定値に保つ
ことができる。
びクランプ用圧電素子41iWi体の印加電圧の大切調
節により、入口ボー!・側の圧力を任意の設定値に保つ
ことができる。
(実施例)
まず、第一発明を圧り制御弁に具体化した第一実施例を
第1図及び第2図に従って説明する。
第1図及び第2図に従って説明する。
ボディ1内には弁室2が設けられ、その左側に弁fA3
が形成されている。ボディ1の左側には入口ポート4及
び出口ポート6がIQGプられ、入口ポート4側の通路
5と出口ポート6側の通路7とは弁F!3及び弁室2を
介して連通されている。
が形成されている。ボディ1の左側には入口ポート4及
び出口ポート6がIQGプられ、入口ポート4側の通路
5と出口ポート6側の通路7とは弁F!3及び弁室2を
介して連通されている。
前記弁室2内には弁座3を開閉する可動機構8が内装さ
れている。すなわち、その可動体9は伸縮可能な弁体制
御用圧電素子積層体10(1+u+厚前後の圧I!素子
をその伸縮方向が同一となるように積層したもの)と、
これを一体向に挟着する左右一対のガイド11.12と
からなり、この両ガイド11,12は弁室2の内周面に
摺接されて圧電素子積層体10の伸縮方向へ移動可能に
なっている。弁座3に対応する左側ガイド11には0リ
ング13が嵌め込まれ、このガイド11と弁座3との間
には弁体収容室2aが設けられている。このガイド11
には弁座3へ向けて弁体保持部14が突設され、これに
形成された嵌合孔14aに対し、弁体15に形成された
嵌合軸5I115aが移動可能に嵌挿されている。この
弁体15は弁座3を開閉することができるとようになっ
ている。右側ガイド12に対応してボディ1の右側には
Ilmねじ16が螺合され、その内端がこのガイド12
に当接し得るようになっている。この調節ねじ16は弁
体15が圧電素子積層体10の伸長(矢印へ方向)によ
り弁座3を閉じる方向へ動くときその反力を受けるよう
に可動体9の右方への移動を炭制する。
れている。すなわち、その可動体9は伸縮可能な弁体制
御用圧電素子積層体10(1+u+厚前後の圧I!素子
をその伸縮方向が同一となるように積層したもの)と、
これを一体向に挟着する左右一対のガイド11.12と
からなり、この両ガイド11,12は弁室2の内周面に
摺接されて圧電素子積層体10の伸縮方向へ移動可能に
なっている。弁座3に対応する左側ガイド11には0リ
ング13が嵌め込まれ、このガイド11と弁座3との間
には弁体収容室2aが設けられている。このガイド11
には弁座3へ向けて弁体保持部14が突設され、これに
形成された嵌合孔14aに対し、弁体15に形成された
嵌合軸5I115aが移動可能に嵌挿されている。この
弁体15は弁座3を開閉することができるとようになっ
ている。右側ガイド12に対応してボディ1の右側には
Ilmねじ16が螺合され、その内端がこのガイド12
に当接し得るようになっている。この調節ねじ16は弁
体15が圧電素子積層体10の伸長(矢印へ方向)によ
り弁座3を閉じる方向へ動くときその反力を受けるよう
に可動体9の右方への移動を炭制する。
前記圧電素子1illi体10の各圧電素子は圧力設定
器17に接続されている。この圧力設定器17は入口ポ
ート4側の圧力を検出する圧力センサ(図示せず)から
の入力に基づき所定の電圧指令を圧電素子に出力するよ
うになっている。なお、圧電素子積層体10の一部を感
圧センサとして使い、前記圧力センサの代用とすること
も可能である。
器17に接続されている。この圧力設定器17は入口ポ
ート4側の圧力を検出する圧力センサ(図示せず)から
の入力に基づき所定の電圧指令を圧電素子に出力するよ
うになっている。なお、圧電素子積層体10の一部を感
圧センサとして使い、前記圧力センサの代用とすること
も可能である。
さて、圧電素子積層体10に電圧指令がない場合には、
弁体15は弁座3に対する圧接力がなく弁座3に対して
離れているか、又は離間可能な状態で可動体9の弁体保
持部14に保持されている。
弁体15は弁座3に対する圧接力がなく弁座3に対して
離れているか、又は離間可能な状態で可動体9の弁体保
持部14に保持されている。
入力ポート4から供給される圧油は弁座3と弁体15と
の間を通って出口ポート6へ流れる。
の間を通って出口ポート6へ流れる。
この状態から、まず調節ねじ16を操作して可動体9の
移動規制位置を決め、その後圧力設定器17により圧電
素子積層体10に電圧を印加すると、圧電素子積層体1
0は印加電圧に応じた寸法だけA矢印方向へ伸ばされる
。このとき、可動体9の右側は調節ねじ16により位置
決めされているため、可動体9はここを中心にして弁座
3側へ伸長される。この伸長により、弁体15は弁座3
を閉じる方向へ動き、これに圧接される。弁体15によ
り弁座3が閉じられると、入口ポート4側から出口ポー
ト6側への流れは遮断され、入口ポート4側の圧力は上
昇する。入口ポート4側の圧力は前記圧力センサにより
検出され、この検出圧力は圧力設定器17に入力される
。この検出圧力が入口ポート4側の圧力の設定値よりも
高くなると、それらの圧力差に応じて印加電圧が変更さ
れ、圧電素子積層体10が反A矢印方向へ収縮する。
移動規制位置を決め、その後圧力設定器17により圧電
素子積層体10に電圧を印加すると、圧電素子積層体1
0は印加電圧に応じた寸法だけA矢印方向へ伸ばされる
。このとき、可動体9の右側は調節ねじ16により位置
決めされているため、可動体9はここを中心にして弁座
3側へ伸長される。この伸長により、弁体15は弁座3
を閉じる方向へ動き、これに圧接される。弁体15によ
り弁座3が閉じられると、入口ポート4側から出口ポー
ト6側への流れは遮断され、入口ポート4側の圧力は上
昇する。入口ポート4側の圧力は前記圧力センサにより
検出され、この検出圧力は圧力設定器17に入力される
。この検出圧力が入口ポート4側の圧力の設定値よりも
高くなると、それらの圧力差に応じて印加電圧が変更さ
れ、圧電素子積層体10が反A矢印方向へ収縮する。
この収縮により、第2図に示すように弁座3と弁体15
との間に隙間Sができ、入口ポート4側の圧油はこの隙
間Sを通って出口ポート6側へ流れ、入口ポート4側の
圧力が減少する。この圧力が設定値に近付くと、それら
の圧力差に応じて印加電圧が変更され、再び圧電素子積
層体10が伸長して弁座3が弁体15により閉じられる
か、又は弁座3と弁体15との間の隙間Sが狭くなる。
との間に隙間Sができ、入口ポート4側の圧油はこの隙
間Sを通って出口ポート6側へ流れ、入口ポート4側の
圧力が減少する。この圧力が設定値に近付くと、それら
の圧力差に応じて印加電圧が変更され、再び圧電素子積
層体10が伸長して弁座3が弁体15により閉じられる
か、又は弁座3と弁体15との間の隙間Sが狭くなる。
このように、入口ポート4側の圧力に応じて印加電圧を
変更することにより、圧電素子積層体10の伸縮寸法を
変更し、弁座3の閉塞又は弁座3と弁体15との間の隙
間Sの増減調節を行って、入口ポート4側の圧力を任意
の設定値に保つことができる。
変更することにより、圧電素子積層体10の伸縮寸法を
変更し、弁座3の閉塞又は弁座3と弁体15との間の隙
間Sの増減調節を行って、入口ポート4側の圧力を任意
の設定値に保つことができる。
一方、別の制御方法としては、弁座3と弁体15との間
に任意の隙間Sを常時確保することができるように圧電
索子w4層体10の伸縮を圧力設定器17により制御す
れば、この隙間Sの絞り抵抗により圧力制御及び流量制
御が可能になる。
に任意の隙間Sを常時確保することができるように圧電
索子w4層体10の伸縮を圧力設定器17により制御す
れば、この隙間Sの絞り抵抗により圧力制御及び流量制
御が可能になる。
次に、第−及び第二発明を圧力制御弁に具体化した第二
実施例を前記第一実施例との相違点を中心に第3図に従
って説明する。
実施例を前記第一実施例との相違点を中心に第3図に従
って説明する。
可動体9内において、弁体制御用圧電素子積層体10と
右側ガイド12との間に別のクランプ用圧電素子積層体
18が一体的に挟着され、可動体9とともに弁室2内を
移動可能である。このクランプ用圧電素子積層体18の
各圧電素子は圧力設定器17に接続されている。この圧
力設定器17からの印加電圧により、この圧電素子積層
体18は伸長して弁室2の内面に圧接固定可能になって
いる。このクランプ用圧電素子積層体18は弁体15が
弁体制御用圧電素子積層体10の伸長により弁座3を閉
じる方向へ動くときその反力を受けるように可動体9の
右方への移動を一規制する。弁室2のうち弁体収容室2
aにおいて、弁体15はこれと可動体9の左側ガイド1
1との間に介在された弁体用圧縮コイルばね19により
弁座3に圧接されている。この弁体収容室2aにはその
内面と左側ガイド11との間において可動体リターン用
圧縮コイルばね20が介在されている。可動体9の右側
ガイド12には0リング21が嵌め込まれ、可動体9及
びその内部のクランプ用圧電素子積層体18により弁室
2内が区画されて、前記弁体収容室2aとその反対側の
背圧室2bとが設けられている。この背圧室2bと入口
ポート4側の通路5とはパイロット通路22により連通
されている。このパイロット通路22と入口ポート4と
の間において入口ポート4側の通路5には絞り23が設
けられている。
右側ガイド12との間に別のクランプ用圧電素子積層体
18が一体的に挟着され、可動体9とともに弁室2内を
移動可能である。このクランプ用圧電素子積層体18の
各圧電素子は圧力設定器17に接続されている。この圧
力設定器17からの印加電圧により、この圧電素子積層
体18は伸長して弁室2の内面に圧接固定可能になって
いる。このクランプ用圧電素子積層体18は弁体15が
弁体制御用圧電素子積層体10の伸長により弁座3を閉
じる方向へ動くときその反力を受けるように可動体9の
右方への移動を一規制する。弁室2のうち弁体収容室2
aにおいて、弁体15はこれと可動体9の左側ガイド1
1との間に介在された弁体用圧縮コイルばね19により
弁座3に圧接されている。この弁体収容室2aにはその
内面と左側ガイド11との間において可動体リターン用
圧縮コイルばね20が介在されている。可動体9の右側
ガイド12には0リング21が嵌め込まれ、可動体9及
びその内部のクランプ用圧電素子積層体18により弁室
2内が区画されて、前記弁体収容室2aとその反対側の
背圧室2bとが設けられている。この背圧室2bと入口
ポート4側の通路5とはパイロット通路22により連通
されている。このパイロット通路22と入口ポート4と
の間において入口ポート4側の通路5には絞り23が設
けられている。
さて、弁体制御用及びクランプ用圧電素子積層体10.
18に電圧指令がない場合には、可動体9及びクランプ
用圧電素子積層体18は弁室2内を移動可能であり、弁
体15は弁座3に対する圧接力がなく弁座3に対して離
れているか、又は離間可能な状態になっている。入口ポ
ート4から供給される圧油は弁座3と弁体15との間を
通って出口ポート6へ流れる。
18に電圧指令がない場合には、可動体9及びクランプ
用圧電素子積層体18は弁室2内を移動可能であり、弁
体15は弁座3に対する圧接力がなく弁座3に対して離
れているか、又は離間可能な状態になっている。入口ポ
ート4から供給される圧油は弁座3と弁体15との間を
通って出口ポート6へ流れる。
この状態から、まず1節ねじ16を操作して可動体9の
移動規制位置を決め、その後圧力設定器17によりクラ
ンプ用圧電素子積層体18に電圧を印加すると、クラン
プ用圧電素子積層体18は伸長して弁室2の内面に固定
される。次いで、圧力設定器17により弁体制御用圧電
素子積層体10に電圧を印加すると、弁体制御用圧電素
子積層体10は印加電圧に応じた寸法だけA矢印方向へ
伸ばされる。このとき、可動体9はクランプ用圧電素子
積層体18により位置決めされているため、可動体9は
ここを中心にして弁座3側へ伸長される。この伸長によ
り、弁体用圧縮コイルばね19が圧縮され、弁体15が
弁座3に圧接される。弁体15により弁座3が閉じられ
ると、入口ポート4側から出口ポート6側への流れは遮
断され、入口ポート4側の圧力は上背する。
移動規制位置を決め、その後圧力設定器17によりクラ
ンプ用圧電素子積層体18に電圧を印加すると、クラン
プ用圧電素子積層体18は伸長して弁室2の内面に固定
される。次いで、圧力設定器17により弁体制御用圧電
素子積層体10に電圧を印加すると、弁体制御用圧電素
子積層体10は印加電圧に応じた寸法だけA矢印方向へ
伸ばされる。このとき、可動体9はクランプ用圧電素子
積層体18により位置決めされているため、可動体9は
ここを中心にして弁座3側へ伸長される。この伸長によ
り、弁体用圧縮コイルばね19が圧縮され、弁体15が
弁座3に圧接される。弁体15により弁座3が閉じられ
ると、入口ポート4側から出口ポート6側への流れは遮
断され、入口ポート4側の圧力は上背する。
この状態で、クランプ用圧電素子li層体18の印加電
圧が短時間切られると、入口ポート4側からパイロット
通路22を通って背圧室2bに流入された圧油は可動体
9の右側ガイド12に作用する。これにより、可動体9
及びクランプ用圧電素子積層体18は可動体リターン用
圧縮コイルばね20の付勢力に抗して弁座3側へ移動し
、弁座3に対する弁体15の、圧接力が増大する。短時
間の後再びクランプ用圧電素子積層体18に電圧が印加
されると、クランプ用圧電素子積層体18が伸長して弁
室2の内面に固定され、可動体9はこの移動位置で位置
決めされる。
圧が短時間切られると、入口ポート4側からパイロット
通路22を通って背圧室2bに流入された圧油は可動体
9の右側ガイド12に作用する。これにより、可動体9
及びクランプ用圧電素子積層体18は可動体リターン用
圧縮コイルばね20の付勢力に抗して弁座3側へ移動し
、弁座3に対する弁体15の、圧接力が増大する。短時
間の後再びクランプ用圧電素子積層体18に電圧が印加
されると、クランプ用圧電素子積層体18が伸長して弁
室2の内面に固定され、可動体9はこの移動位置で位置
決めされる。
入口ポート4側の圧力は圧力センサにより検出され、こ
の検出圧力は圧力設定器17に入力される。この検出圧
力が入口ポート4側の圧力の設定値よりも高くなると、
弁体15に働く力が弁体用圧縮コイルばね19の弾性力
に打ち勝ち、弁体15が弁座3を開いて入口ポート4側
と出口ポート6側とが連通し、入口ポート4側の圧力が
下がる。
の検出圧力は圧力設定器17に入力される。この検出圧
力が入口ポート4側の圧力の設定値よりも高くなると、
弁体15に働く力が弁体用圧縮コイルばね19の弾性力
に打ち勝ち、弁体15が弁座3を開いて入口ポート4側
と出口ポート6側とが連通し、入口ポート4側の圧力が
下がる。
従って、入口ポート4側の過度な昇圧を防止し、入口ポ
ート4側の圧力を任意の設定値に保つことができる。
ート4側の圧力を任意の設定値に保つことができる。
弁体制御用圧電素子積層体10への印加電圧が変更され
ると、その印加電圧に応じて弁体制御用圧電素子積層体
10が伸縮し、弁体用圧縮コイルばね19の撓み量が変
わる。この撓み量に応じて弁座3に対する弁体15の圧
接力が決まり、入口ポート4側の設定圧力を変更するこ
とができる。
ると、その印加電圧に応じて弁体制御用圧電素子積層体
10が伸縮し、弁体用圧縮コイルばね19の撓み量が変
わる。この撓み量に応じて弁座3に対する弁体15の圧
接力が決まり、入口ポート4側の設定圧力を変更するこ
とができる。
前記クランプ用圧電素子積層体18の切時間を変更する
と、クランプ用圧電素子積層体18の固定位置が変わる
。従って、弁体制御用圧電素子積層体10による弁体1
5の圧接力の調節に加えて、このクランプ用圧電素子積
層体18によっても弁体15の圧接力を調節することが
できる。
と、クランプ用圧電素子積層体18の固定位置が変わる
。従って、弁体制御用圧電素子積層体10による弁体1
5の圧接力の調節に加えて、このクランプ用圧電素子積
層体18によっても弁体15の圧接力を調節することが
できる。
弁体制御用及びクランプ用圧電素子積層体10゜18の
印加電圧を切ると、弁体制御用圧電素子積層体10が反
A矢印方向へ収縮し、弁座3が開いて入口ポート4側の
圧油は出口ポート6側へ流れる。この入口ポート4側の
通路5には絞り23があるため、この絞り23と弁座3
との間が低圧になり、背圧室2bの圧油がパイロット通
路22を通って入口ポート4側の通路5に逆流する。こ
れにより、可動体9及びクランプ用圧電素子積層体18
は可動体リターン用圧縮コイルばね20により右方へ戻
されて調節ねじ16に当接したところで止まる。
印加電圧を切ると、弁体制御用圧電素子積層体10が反
A矢印方向へ収縮し、弁座3が開いて入口ポート4側の
圧油は出口ポート6側へ流れる。この入口ポート4側の
通路5には絞り23があるため、この絞り23と弁座3
との間が低圧になり、背圧室2bの圧油がパイロット通
路22を通って入口ポート4側の通路5に逆流する。こ
れにより、可動体9及びクランプ用圧電素子積層体18
は可動体リターン用圧縮コイルばね20により右方へ戻
されて調節ねじ16に当接したところで止まる。
第4図に示す第三実施例は前記第二実施例における可動
体リターン用圧縮コイルばね20に代えて、背圧室2b
に可動体リターン用引張コイルばね24を設け、その両
端を可動体9の右側ガイド12及び背圧室2bの内面に
固着したものであり、この第三実施例の作用は第二実施
例の場合と同様である。
体リターン用圧縮コイルばね20に代えて、背圧室2b
に可動体リターン用引張コイルばね24を設け、その両
端を可動体9の右側ガイド12及び背圧室2bの内面に
固着したものであり、この第三実施例の作用は第二実施
例の場合と同様である。
発明の効果
要するに第一発明によれば、従来の比例ンレノイド方式
を採用せず、それに代えて圧電素子方式を採用したので
、比例ンレノイド方式特有の欠点を解消することができ
るばかりではなく、(イ)設定圧力変更が高速で行えて
応答性が良くなるとともに、脈動防止も良好である、(
ロ)消費電力が低減でき、オーバーヒートの心配がない
とともに、小形化が可能である、(ハ)部品点数の削減
及び構造の簡素化が図れる、(ニ)制御方法を変えれば
、同一構造のままで、減圧弁等としての使用が可能であ
る、(ホ)制御方法によっては、弁体と弁座との接触の
ないリリーフ弁が可能であって弁騒音低減、製品寿命の
向上が図れる、等の種々の利点がある。
を採用せず、それに代えて圧電素子方式を採用したので
、比例ンレノイド方式特有の欠点を解消することができ
るばかりではなく、(イ)設定圧力変更が高速で行えて
応答性が良くなるとともに、脈動防止も良好である、(
ロ)消費電力が低減でき、オーバーヒートの心配がない
とともに、小形化が可能である、(ハ)部品点数の削減
及び構造の簡素化が図れる、(ニ)制御方法を変えれば
、同一構造のままで、減圧弁等としての使用が可能であ
る、(ホ)制御方法によっては、弁体と弁座との接触の
ないリリーフ弁が可能であって弁騒音低減、製品寿命の
向上が図れる、等の種々の利点がある。
又、第二発明によれば、前記第一発明の効果のうち(ホ
)を除く(イ)〜(ニ)と同様な効果があり、しかも弁
体制御用圧電素子積層体による弁体圧接力の調節に加え
て、パイロット通路及びクランプ用圧電素子積層体によ
る弁体圧接力のM節が行えるので、細かく広範囲の圧力
制御が可能であり、制御性が良くなる効果がある。
)を除く(イ)〜(ニ)と同様な効果があり、しかも弁
体制御用圧電素子積層体による弁体圧接力の調節に加え
て、パイロット通路及びクランプ用圧電素子積層体によ
る弁体圧接力のM節が行えるので、細かく広範囲の圧力
制御が可能であり、制御性が良くなる効果がある。
第1図は第一実施例に係る圧力制御弁を示す高面図、第
2図は第一実施例においてその弁座及び弁体を示す部分
拡大断面図、第3図は第二実施例に係る圧力制御弁を示
す断面図、第4図は第三実施例に係る圧力制御弁を示す
断面図、第5図は従来の圧力制御弁を示す断面図である
。 図中、2は弁室、2aは弁体収容室、2bは背圧室、3
ば弁座、4ば入口ポート、6は出口ポート、8は可動機
構、9は可動体、10は弁体制御用圧電素子積層体、1
5は弁体、16は調節ねじ(位置決め手段)、18はク
ランプ用圧電素子積層体く位置決め手段)、19は弁体
用圧縮コイルばね、20は可動体リターン用圧縮コイル
ばね、22はパイロット通路、24は可動体リターン用
引張コイルばねである。
2図は第一実施例においてその弁座及び弁体を示す部分
拡大断面図、第3図は第二実施例に係る圧力制御弁を示
す断面図、第4図は第三実施例に係る圧力制御弁を示す
断面図、第5図は従来の圧力制御弁を示す断面図である
。 図中、2は弁室、2aは弁体収容室、2bは背圧室、3
ば弁座、4ば入口ポート、6は出口ポート、8は可動機
構、9は可動体、10は弁体制御用圧電素子積層体、1
5は弁体、16は調節ねじ(位置決め手段)、18はク
ランプ用圧電素子積層体く位置決め手段)、19は弁体
用圧縮コイルばね、20は可動体リターン用圧縮コイル
ばね、22はパイロット通路、24は可動体リターン用
引張コイルばねである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、弁室に弁座を設けて入口ポート側の通路と出口ポー
ト側の通路とをこの弁座及び弁室を介して連通し、弁室
には弁座に対し開閉可能な弁体を有する可動機構を内装
した弁において、 前記可動機構には弁体制御用圧電素子積層体により伸縮
可能な可動体と、この可動体に取付けた弁体が可動体の
伸長により弁座を閉じる方向へ動くときその反力を受け
る位置決め手段とを設けてなる圧電素子式弁。 2、可動体はその弁体制御用圧電素子積層体の伸縮方向
へ弁室内を移動可能であり、位置決め手段は弁体が可動
体の伸長により弁座を閉じる方向へ動くときその反力を
受けるように可動体に当接し得る調節ねじである特許請
求の範囲第1項に記載の圧電素子式弁。 3、可動体はその弁体制御用圧電素子積層体の伸縮方向
へ弁室内を移動可能であり、位置決め手段は弁室内面に
圧接固定可能なクランプ用圧電素子積層体であり、可動
体に固定されてこれとともに移動可能である特許請求の
範囲1項に記載の圧電素子式弁。 4、弁室に弁座を設けて入口ポート側の通路と出口ポー
ト側の通路とをこの弁座及び弁室を介して連通し、弁室
には弁座に対し開閉可能な弁体を有する可動機構を内装
した弁において、 前記可動機構には弁体制御用圧電素子積層体により伸縮
可能で且つその伸縮方向へ弁室内を移動可能な可動体と
、この可動体に取付けたばねにより弁座に対し圧接され
た弁体と、弁室内面に圧接固定可能で且つ可動体に固定
されてこれとともに移動可能なクランプ用圧電素子積層
体を有する位置決め手段とを設け、弁室内にはこの可動
体及び位置決め手段により区画して、弁座に対応する弁
体収容室とその反対側の背圧室とを設け、この背圧室と
入口ポート側の通路とをパイロット通路により連通して
なる圧電素子式弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7460486A JPS62233578A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 圧電素子式弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7460486A JPS62233578A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 圧電素子式弁 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62233578A true JPS62233578A (ja) | 1987-10-13 |
JPH0481665B2 JPH0481665B2 (ja) | 1992-12-24 |
Family
ID=13551932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7460486A Granted JPS62233578A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 圧電素子式弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62233578A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0455607U (ja) * | 1990-09-14 | 1992-05-13 | ||
US5138885A (en) * | 1990-03-16 | 1992-08-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric-type pressure sensor |
JP2005155878A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 流量調節弁 |
JP2008008356A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Noiberuku Kk | 圧電駆動装置、バルブおよびブレーキ装置 |
CN104879549A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-02 | 孟书芳 | 一种多头控制高敏气阀 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496043A (ja) * | 1971-06-04 | 1974-01-19 | ||
JPS6078179A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Shoketsu Kinzoku Kogyo Co Ltd | 流体制御弁 |
JPS60129482A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-10 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子駆動の制御弁 |
JPS60129481A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-10 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子駆動の制御弁 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7460486A patent/JPS62233578A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS496043A (ja) * | 1971-06-04 | 1974-01-19 | ||
JPS6078179A (ja) * | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Shoketsu Kinzoku Kogyo Co Ltd | 流体制御弁 |
JPS60129482A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-10 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子駆動の制御弁 |
JPS60129481A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-10 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子駆動の制御弁 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5138885A (en) * | 1990-03-16 | 1992-08-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric-type pressure sensor |
JPH0455607U (ja) * | 1990-09-14 | 1992-05-13 | ||
JP2005155878A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 流量調節弁 |
JP2008008356A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Noiberuku Kk | 圧電駆動装置、バルブおよびブレーキ装置 |
CN104879549A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-09-02 | 孟书芳 | 一种多头控制高敏气阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0481665B2 (ja) | 1992-12-24 |
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