JPS62288778A - 流体制御弁 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） この発明（よ流体制御弁に関するものびある。

（従来の技術） 従来の流体制御弁は例えば第４図に示すように構成され
ている。即ち、弁本体３１の中間スリーブ３２に対して
上下方向へ摺動可能にポペット弁３３が配置されている
。同ポペット弁３３は下方に配置された戻りバネ３／Ｉ
により常に上方へ付勢されるとともに、弁本体３１上部
に組イ４けられたソレノイド３５により直接駆動される
ようになっている。又、中間スリーブ３２下端と弁本体
３１の油路３１ａ下部に設けられた係止段部３８どの問
にはストッパ３９が配置召され、同ストッパ３９に対し
て開放駆動されたボペツ１へ弁３３の弁頂部が係止可能
になっている。

そして、前記ソレノイド３５が励磁されると、戻りバネ
３４の付勢力に抗して１ランジ１７３６がソレノイド３
５の固定子３７に吸引され、ブツシュロッド３６ａを介
して前記ポペット弁３３を開放方向へ変位させるように
なっている。そして、ブツシュロッド３６ａを介して開
放状ＥＭにあったポペット弁３３がストッパ３９に係止
される開放位ざまでｊｌｕ敢駆動駆動るようになってい
る。

又、前記ソレノイド３５が消磁された場合には、戻りバ
ネ３４の付勢力によりポペット弁３３が中間スリーブ３
２の下端に設けられた弁座４ｏを閉成するようになって
いる。

前記のように構成された流体Ｒ，ＩＩ御弁はボベツ１〜
弁３３が開放駆動されると、弁開口面積はポベツ［・弁
３３の移動旦（ストローク）Ｄによって決められ、この
ストロークＤは開放時におけるボペツ］〜弁３３の弁頂
部からストッパ３９までの距離として定義される。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のような流体制御弁では弁体としてのポペット弁３
３の開口面積が一定であり、ボベツ１〜弁３３が開放状
態での流けは調節不能であるため、流量の調節は弁開口
時間の制御のみによって行われていた。このため、■流
量制御範囲が狭いという問題、若しくは■流量制御精度
が悪いという問題、■圧力振動が大きいという問題が残
っていた。

（発明の目的） この発明は前記問題点を解消するためになされたもので
あって、弁の開口面積が調節できるため、同一の弁での
容量を変えることができ、流量制御の精度を良くするこ
とができる等の流体制御弁を提供することを目的として
いる。

（問題点を解決するための手段） この発明の流体シリ御弁は弁座を開放する開放位置と、
弁座から離間配置されるストッパに対して係止される開
放位置との間を移動することにまり流路の開閉を行う弁
体と、同弁体を開閉駆動する駆動部と、前記ストッパの
配置位置を開閉方向に調整する１ｍ　ｆｉ１位置調整手
段とを備えたものである。

（作用） 前記構成により、開放位置調整手段によりストッパの配
置位置を設定すると、駆動部により開放方向へ駆動され
た弁体は設定された開放位置、ずなわら、ストッパにて
係止される開放状態となる。

（第１実施例） 以下、この発明を具体化した一実ｆｆ１例を第１図に従
って説明する。

右底箇状に形成された弁本体１には中央部外周面に流入
口１ｂ、下部周面には流出口１ｃが形成され、内部に設
（プられる油′１８１ａに連通されている。弁本体′１
内には中間スリーブ２がＳ！ｉ着され、同中間スリーブ
２には上下方向へ情動可能に弁体としてのポペット弁３
が配置されている。又、中間スリーブ２の上端部には石
器筒状のビス１〜ンスリーブ４が配置され、前記中間ス
リーブ２とともに、弁本体１の上端部に螺合されるコイ
ルプラグ５により弁本体１に締付固定され、三者が密度
配置されている。

前記ピストンスリーブ４下部内には固定子７が装着され
るとともに、上部内にはプランジャ８が上下動可能に配
置されている。前記プランジャ８の下部には前記固定子
７を上下方向に貫通するブツシュロッド９が設けられ、
前記ポペット弁３の上部に当接されている。又、ビス１
〜ンスリーブ４の内偵面とプランジャ８間にはコイルス
プリング１０が配置され、プランジャ８を下方へ押圧Ｎ
Ｊ９Ａしてブツシュロッド９を常にポペツ１〜弁３の上
端部に当接するようになっている。前記コイルプラグ５
のほぼ下半分の内周面とピストンスリーブ４の外周面間
にはコイル１１が装着されている。

前記ピストンスリーブ４、コイルプラグ５、固定子７、
プランジ＋７８、ブツシュロッド９、コイルスプリング
１０、コイル１１とにより駆動部△が構成されている。

前記ポベットフｆ’　３の弁頂部と油路１ａ下８１；間
には戻りバネ１２が配置され、常に開放方向ヘボペット
弁３を付勢するようになっている。前記戻りバネ１２を
囲むように本体１の油路１ａ下端面上部には開放位置調
整手段としてのリング状の圧電索子１３が複数個接着剤
刃により積層された状態で固設されている。又、その上
部の圧電索子１３にはポペット弁３の弁頂部に係止可能
にリング状に形成されたストッパ１４が接着等の方法に
より固定されている。

前記圧電索子１３は図示しない制御回路から印加される
制御電圧により駆動される。すなわち、制御回路から最
大電紅を圧電索子１３に印加した場合にはストッパ１４
が圧電素子１３により駆動されてストロークＤを最小に
する位■へ移動配置されるとともに、υＪｌ！１回路か
ら制御ｉ１電圧が印加されない場合（無電圧の場合）に
はス］−口−クＤを最大にする位置に配置される。

従って、ポペット弁３は中間スリーブ２の下部に設けら
れた弁座１５を閉成する閉成位置と、ストッパに係止さ
れる開放位置の両位置間を移動することになる。

゛前記中間スリーブ２、ポペット弁３、戻りバネ１２、
ス１−ツバ１４、圧電索子１３とにより弁部Ｂが構成さ
れている。

上記のように構成された流体制御弁の作用を説明する。

さて、第１図は駆動部Ａのコイル１１が非励磁状態であ
り、このときには戻りバネ１２の付勢力により、ポペッ
ト弁３は弁座１５を閉成りる閉成位置に位置している。

従って、流入口１ｂからの油等の流体は弁座１５にて止
められている。又、第１図においては圧電素子１３には
電圧が印加されていない無電圧状態である。この状態Ｃ
駆動部Ａのコイル１１が励磁されると、固定子７にプラ
ンジｔ８が吸引駆動され、ブツシュロッド９が戻りバネ
１２の付勢力に抗してポペット弁３を開放駆動する。、
開放駆動されたポペット弁３は最大ストロークＱ　ｗａ
ｘ移動した後、ストッパ１４に係止されて開放位置に保
持される。

このようにポペット弁３が開放保持さ机た状態では弁の
間口面積は最大となり、流入口１ｂから流入した流体は
油路１ａを介して流出口１Ｃから流出していく。この状
態で制御回路から最大値の制御電圧を圧電索子１３に印
加すると、圧電索子１３はプランジャ８の押圧力（固定
子７による吸着力）に抗してストッパ１４をストローク
（〕が最小となる位置へ駆動する。この結果、弁の間口
面積は最小となり、油路を流れる流体はＬＩＪ御される
ことになる。なお、圧電素子１３に印加する制■電Ｌ［
を前記最大電圧よりも少ない任意の電圧値にすれば圧電
素子１３はストッパ１４をその電圧値に対応した位置に
移動配置する。

ボ１記間敢状態から、駆動部Ａのコイル１１を消ｍする
ど、プランジャ８の押圧力が解除されるため、戻りバネ
１２の付勢力により、ポベツｉ〜弁３は弁座１５に当接
する開放位置に復帰し、弁座１５を開放する。

なお、前記説明では］イル１１が励磁される前にｔよ圧
電素子１３に対して電圧が印加されていない状態であっ
たが、］コイル１を励磁する前に予め所定の間口面積を
１７６ように設定すべく圧電索子１３に制御電圧を印加
しておいても良い。

このように圧電素子１３に印加する制御電圧を変更する
ことにより、開口面積を任意に制御することができると
ともに、コイル１１の励Ｅｎ　ＩＭ間を制御することに
より、ポペット弁の間口時間を任意に制御できる。

従って、圧電索子１３に電圧を印加せず、ストロークＤ
を最大にした状態（すなわら、間口面積を最大）で、開
口時間を制御すれば人流冷制御が可能となる。反対にス
トロークＤを最小にした状態（開口面積を最小）で同じ
く開口時間を制６＋１すれば微小量の高精度制御が可能
となる。又、間口面積と、間口時間とを同時に調節制御
できるため、微小流量の正確な制御ができるとともに、
大容量弁が実現できる。又、このことによって、プラン
ジャの高速駆動と、ソフトスタート・ソフトス１−ツブ
が可能となる。

さらに、制御流量の流出初期に開口面積を小さくし、流
出後期に開口面積を大きくするように制御を行なえば圧
力振動を小さくすることができ、なおかつ人流聞を流す
ことができる。

（第２実施例） 第２図に示す第２実施例では第１実施例の圧電素子１３
及びス１〜ツバ１４の代りに弁本体１の下端にリニアス
テッピング七−夕２０が配置され、同リニアステッピン
グモータ２０にて軸方向に駆Ｕノ変位されるスクリュー
シ１？フト２１が配置されている。そして、スクリュー
シャフト２１はその先端部をストッパとしてポペット弁
３の弁頂部に対し係止可能に対応配置されている。前記
ステッピングモータ２０とスクリューシャフト２１とに
より開放位置調整手段が構成されている。

この実施例では前記第１実施例の流体制御弁よりも間口
面積の変化速度は遅いが開口面積を設定した後はステッ
ピングモータ２０には制御電力を供給しなくてもスクリ
ューシャフト２１の構造上スクリューシャフト２１は設
定位置に保持されるため、ステッピングモータの電力供
給が不要となる。又、第１実施例の圧電素子１３よりも
低電圧でステッピングモータ２０を駆動できるという利
点があり、省コストとすることができる。

（第３実施例） 第３図に示す第３実ＩＡ例では第２実施例のステッピン
グモータ２０、スクリューシャ７１〜２１の代りに弁本
体１の下端部にロックナツト２２を設け、同ロツクナッ
１〜２２を介して開放位置制御手段としてのネジ込みボ
ルト２３が進退調節可能に螺入されている。そして、ネ
ジ込みボルト２３はその先端部をストッパとしてポペッ
ト弁３の弁頂部に対し係止可能に対応配置されている。

この実施例では流体制御中にお（）る開口面積の変更は
困難ではあるが、この流体制御弁組込みシステムの弁容
吊の変更の際に任意の開口面積に設定でき、又、開放位
置制御のための制御電力は不用である。

なお、この発明は前記実施例に限定されるのではなく、
面記第１〜第３実施例ではポペット２方弁に具体化した
が、これだけにとどまらヂボール型や３，４万弁に具体
化する等この発明の趣旨から逸１１ＲＬ、ない範囲で任
意に変更することも可能である。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明は弁の開口面積が調節でき
るため、同一の弁で弁の言分を変更することができ、用
途毎に弁をシリーズ化することなく、１種類の弁で対応
することができ、製品コストを下げることができる。又
、流量制御範囲を変更ツることができるばかりか、流ω
制御精度を良くすることができ、さらには圧力撮動をも
小さくすることができる優れた効果を秦し、産業利用上
滑れた発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した第１実施例の流体制御弁
の断面図、第２図は第２実施例の流体制御弁の断面図、
第３図は第３実施例の流体制御弁の断面図、第４図は従
来例の流体Ｈｉｌｌ　ｍ弁の断面図である。 １は弁本体、３はポペット弁〈弁体）、１３は圧電素子
、１４はストッパ、２０はステッピング七−タ、２１は
スクリューシャフト、２２はネジ込みボルト、Ａは駆動
部、Ｂは弁部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁座を閉成する閉成位置と、弁座から離間配置され
   るストッパに対して係止される開放位置との間を移動す
   ることにより流路の開閉を行う弁体と、同弁体を開閉駆
   動する駆動部と、前記ストッパの配置位置を開閉方向に
   調整する開放位置調整手段とを備えた流体制御弁。 ２、前記開放位置調整手段は前記ストッパの反係止側側
   部に設けられた圧電素子であり、同圧電素子に制御電圧
   を印加することにより、ストツパの配置位置を調整する
   ものである特許請求の範囲第１項に記載の流体制御弁。 ３、前記開放位置調整手段はストッパとしての先端部を
   備えるスクリユーシャフトと、同スクリユーシャフトの
   弁体に対する係止位置を駆動して調整するリニアステッ
   ピングモータとから構成したものである特許請求の範囲
   第１項に記載の流体制御弁。 ４、前記開放位置調整手段はストツパとしての先端部を
   備えるとともに、弁本体に対して進退可能に螺合した開
   放位置調整部材である特許請求の範囲第１項に記載の流
   体制御弁。