JPH03163280A - 積層型圧電体装置 - Google Patents

積層型圧電体装置

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JPH03163280A
JPH03163280A JP1301578A JP30157889A JPH03163280A JP H03163280 A JPH03163280 A JP H03163280A JP 1301578 A JP1301578 A JP 1301578A JP 30157889 A JP30157889 A JP 30157889A JP H03163280 A JPH03163280 A JP H03163280A
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JP
Japan
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passage means
piezoelectric body
passage
valve
chamber
Prior art date
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Application number
JP1301578A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Aota
青田 浩之
Masatoshi Kuroyanagi
正利 黒柳
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/004Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
    • F16K31/007Piezoelectric stacks
    • F16K31/008Piezoelectric stacks for sliding valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/24Piezoelectric actuators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積層型圧電体装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の積層型圧電体装置として、特開昭63−
62977号公報に記載されたものがある。
#R層型圧電体はその圧電体に対する電圧の加除により
該圧電体を伸縮させ、かかる伸縮によって流体圧力を変
化させて弁手段を駆動する構成となっている。
このため、上記従来のものでは、圧電体に対して初期荷
重を付与する必要がある.即ち、初期荷重を付与しなか
ったり、あるいはその荷重不足の場合は、圧電体の電圧
印加時の発生荷重、伸長量が変化し、弁手段の駆動に支
障を来す。
かかる初期荷重の付与のため、上記従来のものは、ばね
定数の大きい皿ばねを用い、該皿ばねにより圧電体に初
期荷重を付与している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、かかる皿ばねは経時変化による荷重変動を発
生し、従って耐久性に劣る.また、ばね定数を大きくす
る必要があるため、ばねの体格が大型化し、ひいては積
層型圧電体装置全体の体格が大きくなる. 本発明は上記の点に鑑みて案出されたものであって、初
期荷重付与のためのばね手段を廃止することを目的とす
るものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、 電圧の加除により伸縮作用を生じる積層型圧電体と、 該圧電体に対して、該圧電体の積層方向に押圧力を付与
する押圧体と、 該押圧体に流体圧を作用させる通路手段と、該通路手段
内の流体圧を保持する手段と、被駆動手段へ流体圧を作
用させる通路手段と、前記圧電体の伸縮作用により駆動
され、電圧印加時の該圧電体の伸長時に前記被駆動手段
への前記通路手段を開放し、電圧印加停止時の前記圧電
体の収縮時に該通路手段を閉鎖する弁手段と、を具備し
たものである。
また、本発明は、上記構成に加えて圧電体への電圧の印
加を停止している状態において前記押圧体への前記通路
手段を開放する開放手段を更に具備していてもよい。
また、本発明は、 電圧の加除により伸縮する積層型圧電体と、該圧電体に
対して、該圧電体の積層方向に押圧力を付与する押圧体
と、 流体が供給されることによって前記押圧体に流体圧を作
用させる部屋を備えた通路手段と、該通路手段内に設置
され、前記押圧体方向への流体の流入を許し、その逆方
向への流体の流れを阻止して該通路内に流入した流体の
圧力を保持する手段と、 流体圧により駆動される被駆動手段へ流体圧を供給する
通路手段と、 前記圧電体への電圧の加除による該圧電体の伸縮作用に
伴う前記部屋内の流体圧力を受けて駆動され、該圧電体
への電圧の印加時に前記被駆動手段への前記通路手段を
開放し、かつ前記圧電体への電圧の印加停止時に前記被
駆動手段への前記通路手段を閉鎖するとともに、前記部
屋への前記通路手段を開放する弁手段と、 を具備した構成としてもよい。
また、本発明によれば、 電圧の加除により伸縮する積層型圧電体と、該圧電体の
側方および両端の内、該側方および一端の回りを囲む圧
電体ホルダーと、 圧電体の他端に設けられ、前記ホルダーの内、前記圧電
体の前記一端に位置する部分との間で該圧電体を押圧す
る油圧ピストンと、 前記柚圧ピストンを摺動自在に内包し、該油圧ピストン
と対面する部分に、該油圧ピストンの摺動に伴って容積
が変化する部屋を有するハウジングと、 前記部屋に連通ずるよう該ハウジングに設けられ、前記
部屋に油圧を供給する通路手段と、前記ハウジングに設
けられ、油圧によって駆動される被駆動手段に油圧を供
給する通路手段と、前記ハウジングに、前記部屋に連通
ずる前記通路手段を交差して摺動自在に挿通されるとと
もに、前記部屋内の油圧を受けて駆動され、かつ前記両
通路手段への油圧の供給を制御する制御部を有した弁手
段と、 前記部屋および該部屋内に連通ずる前記通路手段内の油
圧を閉じ込める閉じ込め手段と、前記弁手段の位置を復
帰させる復帰手段と、を具備し、 前記圧電体への電圧の印加を停止した状態においては、
前記復帰手段により前記弁手段を、その前記制御部によ
り前記部屋に連通ずる前記通路手段を開放し、前記被駆
動手段へ油圧を供給する前記通路手段を閉鎖する位置に
設定し、 前記圧電体へ電圧を印加し、該圧電体を伸長して前記油
圧ピストンを前記ハウジングに対して摺動せしめた状態
においては、前記部屋容積の減少による該部屋内の油圧
の増大により前記弁手段を駆動させて該弁手段を、その
前記制御部により前記被駆動手段への油圧を供給する前
記通路手段を開放する位置に設定する という構成としてもよい。
更に、本発明は、 電圧の加除により伸縮する積層型圧電体と、該圧電体の
側方および両端の内、該側方および一端の回りを囲む圧
電体ホルダーと、 圧電体の他端に設けられ、前記ホルダーの内、前記圧電
体の前記一端に位置する部分との間で該圧電体を押圧す
る油圧ピストンと、 前記油圧ピストンを摺動自在に内包し、該油圧ピストン
と対面する部分に、該油圧ピストンの摺動に伴って容積
が変化する部屋を有するハウジングと、 該ハウジングに設けられ、前記部屋に油圧を供給する第
1の通路手段と、 前記ハウジングに設けられ、前記通路手段に対して並列
配置され、油圧が供給される第2の通路手段と、 前記ハウジングに、前記第1の通路手段を交差して摺動
自在に挿通され、前記部屋内の油圧を受けて駆動され、
前記第1の通路手段を開閉する開閉部を有するとともに
前記両第1、第2の通路手段への油圧の供給を制御する
制御部を有したスブール弁と、 前記第1の通路手段において、前記スプール弁の前記開
閉部に対して上流側に設けられ、前記部屋および該通路
手段内の油圧を閉し込める閉し込め手段と、 前記両第1、第2の通路手段に油圧を供給する油圧供給
手段と、 前記第2の通路手段からの柚圧が供給され、該油圧によ
って駆動される被駆動手段と、前記スプール弁の位置を
復帰させる復帰手段と、を具備し、 前記圧電体への電圧の印加を停止した状態においては、
前記復帰手段により前記スプール弁を、その前記制御部
により前記第1の通路手段を開放するとともに、前記第
2の通路手段を閉鎖する位置に設定するとともに、前記
スプール弁の前記開閉部を、前記第1の通路手段を開く
位置に設定し、前記圧電体へ電圧を印加し、該圧電体を
伸長して前記油圧ピストンを前記ハウジングに対して摺
動せしめた状熊においては、前記部屋容積の減少による
該部屋内の油圧の増大により前記スブール弁を駆動させ
て該弁を、その前記制御部により前記第2の通路手段を
開放する位置に設定するとともに、前記スプール弁の開
閉部による前記第1の通路手段の開放を遮断する位置に
設定するという構成を具備してもよい。
なお、前記被駆動手段は、内燃機関の各気簡に設置され
た吸気弁装置であってもよく、また前記両通路への油圧
供給手段は、油圧源と、該油圧源の油を圧送する油圧ポ
ンプと、油圧配管と、により構成することができる. なお、前記部屋に連通ずる前記通路手段は、該部屋と前
記閉じ込め手段との間を連絡する通路部と、該閉し込め
手段と前記流体供給手段との間を連絡する油溜まり部と
を有し、 前記ハウジングは、被駆動手段に連通ずる通路手段に対
して並列に接続されたドレン通路部を有しているように
してもよい。
〔作用〕
圧電体への電圧の印加を停止している状態においては、
弁手段により被駆動手段への通路手段が閉鎖される。こ
れにより、流体力作用手段からの流体は前者の通路手段
へ流体力を作用せしめ、この流体力により押圧体を介し
て圧電体が積層方向に押圧される。
該前者の通路手段に作用した流体の流体力は、流体力を
保持する手段によってその通路手段内に保持される. この結果、押圧体を介しての圧電体の積層方向への押圧
力が保持され、従って該圧電体に対する初期荷重の付与
が達成される。
なお、圧電体への電圧印加時には弁手段により被駆動手
段への通路手段が開放され、流体力作用手段からの流体
は該通路手段へ流体力を作用させる。この結果、該被駆
動手段が駆動される。
〔発明の効果〕
上述の次第であって、本発明によれば、被駆動手段の駆
動作用を達成する流体の流体力によって圧電体に初期荷
重を付与することができる。
従って、ばね手段を採用する場合のように経時変化によ
り荷重が不安定になることがなく、安定した荷重の保持
が可能となる。加えて、流体力による荷重付与のため、
圧電体に対する均一な荷重を達成することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。
第1図〜第3図(a)、(ハ)において、本発明の積層
圧電体装置は概略、圧電体を収容するホルダー1、スプ
ール弁等を内蔵したハウジング2、コイルスプリングを
内蔵したスプリングホルダー3、被駆動手段をなす吸気
弁装置30により構成されている. ホルダーlは積層型圧電体4の側方および一端の回りを
囲む円筒形状の楕戒を有しており、該圧電体4は該ホル
ダー1の内部に収容されている。
なお、圧電体4は表裏に電極が形成された多数の円板状
の圧電体素子を積層した公知の構成のものであり、その
圧電体素子は一個づつに電圧が印加されるように電圧源
に対して並列に接続されている。
該圧電体4には電圧を供給するための給電端子部51、
52が接続されている.該端子部5l、52は後述する
制御回路部25に接続され、該制御回路部25からの信
号を受けて電圧の供給を制御される. 圧電体4の一端とホルダーlの一端との間には電気絶縁
板および金属板よりなる積層体45が介挿してある.該
積層体45は圧電体4と熱収縮チューブを介して一体構
成とされており、積層体45の金属板側がホルダー1側
に対面している。
ハウジング2の一端側には、圧電体4の他端が収容され
る円筒状の凹所2aが形威されており、該凹所2a内に
、圧電体4の他端が押圧体をなす油圧ピストン5を介し
て収容されている。該油圧ピストン5は断面コ字状で外
側面および内側面が円形面に形成されていて、該油圧ピ
ストン5は圧電体4の他端に、積層体46を介して遊嵌
合されている.なお、該積層体46は上記積層体45と
同様な構成を有しており、その金属板側が油圧ピストン
5側に対面している。
また、該油圧ピストン5はハウジング2の凹所2a内に
摺動自在に内包されている。なお、該油圧ピストン5は
、その外面に配置された弾性材料よりなるOリング6に
よりハウジング2の凹所2a内と油密が保持されている
. ハウジング2には、上記凹所2aと油圧ピストン5との
間に形成された部屋をなす油密室22が形成されている
。核油密室22は油圧ピストン5の摺動に伴って体積が
変化するようになっている。
該油密室22はハウジング2の内部に形威された油密通
路24に連通しており、核油密通路24は流体圧保持手
段または閉じ込め手段をなすチェック弁を介して油密通
路24より大径で、ハウジング2の端部に連通した油溜
まり部24に接続されている。
上記チェック弁は中央に開口部11aを有した弁座1l
、球状の弁体12、コイルスプリングl3により構成さ
れている。該弁座11は溜まり部24側より打ち込まれ
てハウジング2の内側の段部2bに位置決めされている
.また、スプリング13はチェック弁部分におけるハウ
ジング2の内部に形威された段部2Cと弁体12との間
に介装され、該弁体12を弁座l1に押圧せしめている
.ハウジング2には第1の通路部14、第2の通路部l
5、第3の通路部l6がそれぞれ形威されている. 第1の通路部14は、ハウジング2の側方からその内部
を経て大径の通路状の切替部141および小径の通路部
142を介して油溜まり部23に連通している. 第2の連通部l5はハウジング2の側方からその内部を
経て大径の通路状の切替部151に連通している。
第3の連通部16は同様にハウジング2の側方からその
内部を経て大径の通路状の切替部161に連通している
上記各切替部141と切替部151との間には連絡通路
部32が形威されており、また切替部15lと切替部1
61との間には連絡通路部33が形成されていて、該連
絡通路部32により切替部141と切替部151との間
が連絡され、一方連絡通路部33により切替部151と
切替部161との間が連絡されるように構成されている
上記各切替部141、切替部151、切替部161は同
一の径を有しており、また各連絡通路部32、33は同
一の径を有していて、しかもこれら32、33、141
、142、143は同軸状に配置されている。
ハウジング2の他端側からその内部に断面円形状の弁手
段をなすスブール弁9が貫通せしめてある。該スプール
弁9は上記各連絡通路部32、33を案内として、ハウ
ジング2に形威された摺動部34、35に挿通されてい
る。なお、摺動部34はハウジング2の外部および切替
部141に連通し、摺動部35は切替部16Lハウジ、
ング2の凹所2a内に通している。
該スプール弁9の一端の鰐部はハウジング2の外部に当
接し、他端はハウジング2の凹所2aにまで伸びている
。スプール弁9の内、上記切替部141、切替部151
、切替部161の部分に対応する位置は小径に形威され
ており、この小径部9bの両端が開閉手段をなす制御部
9c、9dとされている。
切替部141と切替部151とはスプール弁9の制御部
9Cおよび小径部9bにより連通状態が切替え制御され
、また切替部151と切替部16lとはスプール弁9の
制御部9dおよび小径部9bにより連通状態が切替え制
御される。
上記ハウジング2の摺動部35は上記油密通路24に交
差しながら連通しており、該交差部分に対応する位置に
おいてスブール弁9の他端側にはその円周方向に渡って
開放部をなすテーパ部9eが形威されている.該テーパ
部9eは油密室22と油密通路24との導通、遮断を切
替える機能を有する。
ハウジング2の他端側にはスプリングホルダー3が配置
され、該ホルダー3に形成された凹所3a内にはスプー
ル弁9の鍔部9aにばね荷重を付与するコイルスプリン
グ10が配設されている。
なお、凹所3aは油溜まり部23内に連通している。
該ホルダー3とハウジング2とはボルト8により、また
ハウジング2とホルダー1とはボルト7により、固定さ
れ、一体化構造とされている。
ところで、第1の通路部14は、アキュムレータ37、
油圧配管4l、油圧ボンブl7、チェック弁38を介し
て油を貯蔵したドレーンパンl8に接続されている。一
方、第2の通路部l5は油圧配管42を介して吸気弁装
置30に接続されている。他方、第3の通路部16は油
圧配管43を介してドレーンパン18に接続されており
、ドレン通路部を形成している。
上記アキュムレータ37内の油圧は該アキュムレータ3
7内に設置された圧力スイッチ39でモニターされてい
る。油洩れ、吸気弁装置3oの駆動等により、油が消費
され、アキュムレータ37内の油圧が設定圧力を下回る
と圧力スイッチ39が閉じ、油圧ポンプl7のモータ4
oが駆動されてアキュムレータ37内に油を補充するよ
う構成されている。
吸気弁装置30は、油圧作動部3(10、内燃機関の各
気筒内に配置された吸気弁301とにより構成されてい
る。
上記油圧作動部3(10は、ケーシング31,該ケーシ
ング31内に上下動自在に配置されたピストン20,3
gピストン20とケーシング31との間に形成された油
圧室19、コイルスプリング21により構成されている
一方、吸気弁301のバルプ部27aは各気筒における
シリンダヘッドハウジング29の内部に配置されている
。また、シリンダへッドハウジング29の外部から突出
する端部27bはピストン20の端部に当接し、該ピス
トン20により該吸気弁301が駆動されるように構成
されている。
なお、ピストン20とシリンダヘッドハウジング29と
の間に介装されたコイルスプリング28は吸気弁301
の復帰用である。
次に、圧電体4を駆動するための制御回路部25につい
て説明する。
本実施例は、内燃機関に対する吸入空気量を調量して該
内燃機関の出力を制御するために吸気弁301の開閉タ
イミングを制御するものである。
この開閉タイ【ングの制御を達戒するため、上記吸気弁
301の油圧駆動部3(10のピストン20の位置を公
知の差動トランス44により検出し、該検出信号を制御
回路部25に入力するようにしてある。また、該制御回
路部25には内燃機関の点火時期および回転速度の各信
号が入力される。
制御回路部25はこれらの入力信号に基づいて吸気弁3
01の駆動出力信号を発する。例えば吸気弁301の駆
動信号が発せられた場合には、圧電体4に電圧(6(1
0V)が印加され、その逆に吸気弁301の非駆動信が
発せられた場合には、圧電体4への電圧が解除(0■)
されるようにしてある。
かかる、吸気弁301の駆動、非駆動信号により、スプ
ール弁9の駆動が制御される。
即ち、吸気弁301の駆動信号が発せられた場合には、
圧電体4は電圧の印加により伸長し、このため油圧ピス
トン5がハウジング2内の凹所2a内を摺動し、油密室
22内の容積が減少し、その内部の油圧が上昇する。こ
れにより、スプール弁9が油密室22内の油圧の上昇の
影響を受けて第2図(b)の状態に駆動され、第1の通
路部14と第2の通路部15との間が連通、開放され、
第2の通路部15と第3の通路部16との間が閉鎖され
る。
一方、吸気弁301の非駆動信号が発せられた場合には
、圧電体4への電圧の印加が解除されるため、圧電体4
は収縮し、スプール弁9が復帰用のスプリングlOによ
り第1図および第2図(a)の状熊に復帰する.この結
果、第1の通路部14と第2の通路部15との間が遮断
、閉鎖され、第2の通路部15と第3の通路部16との
間が速通、開放される。
〔作動〕
上記構成において、次に作動を説明する。
まず、圧電体4に対する初期荷重を付与するための工程
について説明する。
圧電体4への電圧印加は解除されている状態であるため
、スプール弁9は第1図の状熊に保持されて、第2図(
a)のごとく該弁9の制御部9Cにより切替部32が閉
鎖される。
油圧ポンプ17を駆動して高圧の油をアキュムレータ3
7内に導く。アキュムレータ37内の高圧油は第1の通
路部l4からハウジング2内に入り、切替部141およ
び通路部142を介して油溜まり部23に至る。
油密通路24と油溜まり部23との間の圧力差がなくな
るまでチェック弁の弁体12が開弁し、高圧の油は油密
通路24内に流入する。ここで、スプール弁9は第1図
の状態に保持されているため、該弁9のテーパ部9eは
油密通路24内に臨む位置にあるので、核油密通路24
内に入った高圧の油は該テーパ部9eを通って油密室2
2内に流入する。
油密室22内に流入した高圧の油は油圧ピストン5を、
圧電体4の積層方向に押圧し、該圧電体4に、油圧によ
る荷重が付与される。
なお、油密通路24と油溜まり部23との間の圧力差が
なくなった時点でチェック弁の弁体12が弁座11に当
接して該チェック弁が閉弁し、高圧の油が油密室22内
、油密通路24内に閉じ込められ、油密室22内、油密
通路24内の高圧力が保持される.これにより、圧電体
4に対する初期荷重の付与が達成される. なお、圧電体4に対する初期荷重付与の達或状況は圧力
スイッチ38によりアキュムレータ37内の油圧が規定
圧以上であれば完了と判断する。
次に、吸気弁装置30の駆動方法について説明する。
制御回路部25から吸気弁301の駆動信号が発せられ
ると、圧電体4に6(10Vの高電圧が印加される。こ
れにより、圧電体4は伸長し、油圧ピストン5がハウジ
ング2内の凹所2a内を摺動し、油密室22内の容積が
減少し、その内部の油圧が上昇する。これにより、スプ
ール弁9が油密室22内の油圧の上昇の影響を受けて復
帰用のスプリング10のばね荷重に抗して第2図(b)
の状態に駆動され、スプール弁9の制御部9Cが連絡通
路部32の位置から離れて該連絡通路部32を開放し、
一方スプール弁9の制御部9dが連絡通路部33の部位
に位置し、該切替部33を閉鎖する.他方、スプール弁
9のテーパ部9eと油密通路24との連這が遮断される
これにより、第1の通路部14と第2の通路部l5との
間が連通、開放され、第2の通路部15と第3の通路部
16との間が閉鎖される。
このため、第1の通路部14内に入った高圧の油は切替
部141=+連絡通路部32弓切替部15l=+第2の
通路部l5を経て吸気弁装置30の油圧室l9内に流入
する.従って、ピストン20が油圧により押され、吸気
弁27は開弁する。
一方、制御回路部25から吸気弁301の非駆動信号が
発せられると、圧電体4への電圧印加が停止される。こ
れにより、油密室22内の油圧が低下するため、復帰用
のスプリング10によってスプール弁9が第1図の位置
に復帰する。従って、スプール弁9の制御部9cが連絡
通路部32を閉鎖し、一方スプール弁9の制御部9dが
連絡通路部33から離れて該切替部33を開放する。
この結果、第2の通路部15と第3の通路部16とが連
通し、吸気弁装置30の油圧室l9内の油圧が降下し、
ピストン20が復帰用のスプリング2lによって復帰し
、吸気弁27は閉弁する。
ところで、油密室22内は高圧の油で常に充満されてい
るが、その高圧の油はハウジング2の摺動部35とスプ
ール弁9との間の僅かな間隙を介して第3の通路部16
へ微小ながら洩れる。
本実施例においては、この洩れ分の油を補充する機構を
備えている。これについて、説明する.スブール弁9に
テーパ部26を形成してあるため、該スプール弁9のテ
ーパ部26が第1図および第3図(a)の状態に戻った
時点、即ち圧電体4への電圧印加を停止している時点で
該テーパ部26を介して油密室22と油通路24とが連
通ずることになる.なお、スプール弁9の戻りの位置検
出は、吸気弁装置30のケーシング31に備えられた差
動トランス44によってピストン21が正規の位置に復
帰したことを検知することにより判断される。
従って、かかる状態において、油圧ボンプ17を駆動し
て高圧の油を油密室22に補充することができる。
ここにおいて、圧電体4に電圧を印加した状態で油の補
充を行うと、該圧電体4への電圧印加を停止した際には
油密室22内の補充油圧によってスプール弁9が戻らな
くなる恐れがある。つまり、スプール弁9の戻りに比べ
て油の補充が早いと油密室22内の油圧の上昇によりス
プール弁9が戻らない状況が生じる. しかるに、本実施例においては、上述のようにスプール
弁9が復帰用のスプリング10によって第1図および第
3図(a)の状態に戻った時点、即ち圧電体4への電圧
印加を停止している時点で油密室22と油通路24とが
該スプール弁9のテーパ部26を介して連通ずることに
なる。これにより、確実にスプール弁9が正規の位置に
復帰した後に油の補充が可能となり、従って上述のごと
き危惧は生じない。
なお、上記のごとき油の洩れはアキュムレータ37内の
油圧に影響するため、該アキュムレータ37内の油圧が
低下した際には圧力スイッチ39を介して油圧ポンプ1
7が駆動され、高圧の油が自動的に油密室22内に補充
されるのである。
第4図は、第1図の、スプール弁9復帰用のコイルスプ
リングlOに代えて、スプール弁9の断面積に比べて大
きい断面積を持ったピストンlOを採用したものである
.該ピストンlOはスプール弁9の端部に一体的に固定
されており、該ビストン10はホルダー3の内壁と該ホ
ルダー3の内側に形威した案内壁3bとの間に摺動自在
に保持されている. 該実施例においてはホルダー3の凹所3aが油溜まり部
23内に連通しているため、スプール弁9とピストン1
0との断面積の差に油溜まり部23内の油の圧力を掛け
た力が該ピストン10の端部に作用し、スブール弁9の
位置が元の位置に復帰する.従って、該ピストンlOは
第1図の、スプール弁9復帰用のコイルスプリング10
と同等の作用を果たす。
第5図は、第1図のスプール弁9のテーパ部26を廃止
し、油密通路24をオリフィス構造とした本発明の他の
実施例を示すものである。
該実施例においては、スプール弁9の位置が元の位置に
復帰するまではチェック弁が開弁しないように油密通路
24のオリフィス径を設定する必要がある。これは、ス
プール弁9の戻りに比べて油密室22内への油の補充が
早くなることによる、スブール弁9の正規の位置への復
帰が行われなくなるのを防ぐためである. なお、本発明においては上記の実施例に限定さるもので
はなく、下記のごとく種々の変更が可能である。
(1)油密室22および油密通路24内に油圧を閉じ込
める手段として、機械式のチェック弁を用いたが、例え
ば電磁式のチェック弁を用いもよい。
(2)第1のill路部l4、第2の通路部15への油
の供給を制御する手段としてのスプール弁9には、油密
室22に連通ずる油密通路24を開閉する閉鎖手段とし
てテーパ部26を形威したが、該テーバ部26に限らず
、スプール弁9に貫通穴を設けて油密通路24を開閉す
るようにしてもよい。
(3)被駆動手段として、吸気弁装置30を採用したが
、種々のものが考えられ、例えば車両のサスペンション
に適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図(a)
、(ロ)は第1図のスプール弁の制御部部分を拡大して
示す断面図、第3図(a)、(b)は第1図のスブール
弁のテーパ部と油密通路との関係を示す断面図、第4図
は本発明の他の実施例の要部を示す断面図、第5図は本
発明の更に他の実施例を示す断面図である。 l・・・ホルダー,2・・・ハウジング,3・・・ホル
ダー4・・・圧電体,5・・・押圧体をなす油圧ピスト
ン.9・・・弁手段をなすスプール弁,9c,9d・・
・制御部,lO・・・復帰手段をなすコイルスプリング
,11,12.13・・・流体力保持手段.閉じ込め手
段をなすチェック弁の弁座,弁体,スプリング,l4,
22,23.24.41・・・通路手段をなす第1の通
路部.油密室,油溜まり部,油密通路,油圧配管.14
,15.42・・・通路部をなす第1の通路部,第2の
通路部.油圧配管,16.43・・・ドレン通路部をな
す第3の通路部.油圧配管,17.18,41.42・
・・油圧供給手段をなす油圧ポンプ.ドレーンパン.油
圧配管.22・・・部屋をなす油密室.26・・・開放
手段をなすテーパ部,30・・・被駆動手段をなす吸気
弁装置。 111? 2 276 50 貢 11本JLf’− 1 1 図 OFF ON PZT fP#OT/El”hし PZ:T EpDOで反あり (,n) (1)) 領 1 陥 第 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)電圧の加除により伸縮作用を生じる積層型圧電体
    と、 該圧電体に対して、該圧電体の積層方向に押圧力を付与
    する押圧体と、 該押圧体に流体圧を作用させる通路手段と、該通路手段
    内の流体圧を保持する手段と、 被駆動手段へ流体圧を作用させる通路手段と、前記圧電
    体の伸縮作用により駆動され、電圧印加時の該圧電体の
    伸長時に前記被駆動手段への前記通路手段を開放し、電
    圧印加停止時の前記圧電体の収縮時に該通路手段を閉鎖
    する弁手段と、を具備したことを特徴とする積層型圧電
    体装置。 (2)電圧の加除により伸縮作用を生じる積層型圧電体
    と、 該圧電体に対して、該圧電体の積層方向に押圧力を付与
    する押圧体と、 該押圧体に流体圧を作用させる通路手段と、該通路手段
    内の流体圧を保持する手段と、 被駆動手段へ流体圧を作用させる通路手段と、前記圧電
    体の伸縮作用により駆動され、電圧印加時の該圧電体の
    伸長時に前記被駆動手段への前記通路手段を開放し、電
    圧印加停止時の前記圧電体の収縮時に該通路手段を閉鎖
    する弁手段と、前記圧電体への電圧の印加を停止してい
    る状態において前記押圧体への前記通路手段を開放する
    開放手段と、 を具備したことを特徴とする積層型圧電体装置。 (3)前記押圧体への前記通路手段内の流体圧力を保持
    する前記手段は、チェック弁により構成されていること
    を特徴とする請求項第1項または第2項記載の積層型圧
    電体装置。(4)電圧の加除により伸縮する積層型圧電
    体と、該圧電体に対して、該圧電体の積層方向に押圧力
    を付与する押圧体と、 流体が供給されることによって前記押圧体に流体圧を作
    用させる部屋を備えた通路手段と、該通路手段内に設置
    され、前記押圧体方向への流体の流入を許し、その逆方
    向への流体の流れを阻止して該通路内に流入した流体の
    圧力を保持する手段と、 流体圧により駆動される被駆動手段へ流体圧を供給する
    通路手段と、 前記圧電体への電圧の加除による該圧電体の伸縮作用に
    伴う前記部屋内の流体圧力を受けて駆動され、該圧電体
    への電圧の印加時に前記被駆動手段への前記通路手段を
    開放し、かつ前記圧電体への電圧の印加停止時に前記被
    駆動手段への前記通路手段を閉鎖するとともに、前記部
    屋への前記通路手段を開放する弁手段と、 を具備したことを特徴とする積層型圧電体装置。 (5)電圧の加除により伸縮する積層型圧電体と、該圧
    電体の側方および両端の内、該側方および一端の回りを
    囲む圧電体ホルダーと、 圧電体の他端に設けられ、前記ホルダーの内、前記圧電
    体の前記一端に位置する部分との間で該圧電体を押圧す
    る油圧ピストンと、 前記油圧ピストンを摺動自在に内包し、該油圧ピストン
    と対面する部分に、該油圧ピストンの摺動に伴って容積
    が変化する部屋を有するハウジングと、 前記部屋に連通するよう該ハウジングに設けられ、前記
    部屋に油圧を供給する通路手段と、前記ハウジングに設
    けられ、油圧によって駆動される被駆動手段に油圧を供
    給する通路手段と、前記ハウジングに、前記部屋に連通
    する前記通路手段を交差して摺動自在に挿通されるとと
    もに、前記部屋内の油圧を受けて駆動され、かつ前記両
    通路手段への油圧の供給を制御する制御部を有した弁手
    段と、 前記部屋および該部屋内に連通する前記通路手段内の油
    圧を閉じ込める閉じ込め手段と、前記弁手段の位置を復
    帰させる復帰手段と、を具備し、 前記圧電体への電圧の印加を停止した状態においては、
    前記復帰手段により前記弁手段を、その前記制御部によ
    り前記部屋に連通する前記通路手段を開放し、前記被駆
    動手段へ油圧を供給する前記通路手段を閉鎖する位置に
    設定し、 前記圧電体へ電圧を印加し、該圧電体を伸長して前記油
    圧ピストンを前記ハウジングに対して摺動せしめた状態
    においては、前記部屋容積の減少による該部屋内の油圧
    の増大により前記弁手段を駆動させて該弁手段を、その
    前記制御部により前記被駆動手段への油圧を供給する前
    記通路手段を開放する位置に設定する ことを特徴とする積層型圧電体装置。 (6)電圧の加除により伸縮する積層型圧電体と、該圧
    電体の側方および両端の内、該側方および一端の回りを
    囲む圧電体ホルダーと、 圧電体の他端に設けられ、前記ホルダーの内、前記圧電
    体の前記一端に位置する部分との間で該圧電体を押圧す
    る油圧ピストンと、 前記油圧ピストンを摺動自在に内包し、該油圧ピストン
    と対面する部分に、該油圧ピストンの摺動に伴って容積
    が変化する部屋を有するハウジングと、 該ハウジングに設けられ、前記部屋に油圧を供給する第
    1の通路手段と、 前記ハウジングに設けられ、前記通路手段に対して並列
    配置され、油圧が供給される第2の通路手段と、 前記ハウジングに、前記第1の通路手段を交差して摺動
    自在に挿通され、前記部屋内の油圧を受けて駆動され、
    前記第1の通路手段を開閉する開閉部を有するとともに
    前記両第1、第2の通路手段への油圧の供給を制御する
    制御部を有したスプール弁と、 前記第1の通路手段において、前記スプール弁の前記開
    閉部に対して上流側に設けられ、前記部屋および該通路
    手段内の油圧を閉じ込める閉じ込め手段と、 前記両第1、第2の通路手段に油圧を供給する油圧供給
    手段と、 前記第2の通路手段からの油圧が供給され、該油圧によ
    って駆動される被駆動手段と、 前記スプール弁の位置を復帰させる復帰手段と、を具備
    し、 前記圧電体への電圧の印加を停止した状態においては、
    前記復帰手段により前記スプール弁を、その前記制御部
    により前記第1の通路手段を開放するとともに、前記第
    2の通路手段を閉鎖する位置に設定するとともに、前記
    スプール弁の前記開閉部を、前記第1の通路手段を開く
    位置に設定し、前記圧電体へ電圧を印加し、該圧電体を
    伸長して前記油圧ピストンを前記ハウジングに対して摺
    動せしめた状態においては、前記部屋容積の減少による
    該部屋内の油圧の増大により前記スプール弁を駆動させ
    て該弁を、その前記制御部により前記第2の通路手段を
    開放する位置に設定するとともに、前記スプール弁の開
    閉部による前記第1の通路手段の開放を遮断する位置に
    設定する ことを特徴とする積層型圧電体装置。 (7)前記閉じ込め手段は前記部屋方向への油の通過を
    許すチェック弁であることを特徴とする請求項第6項記
    載の積層型圧電体装置。 (8)前記被駆動手段は、内燃機関の各気筒に設置され
    た吸気弁装置であることを特徴とする請求項第7項記載
    の積層型圧電体装置。 (9)前記油圧供給手段は、油圧源と、該油圧源の油を
    圧送する油圧ポンプと、油圧配管と、により構成される
    ことを特徴とする請求項第8項記載の積層型圧電体装置
    。 (10)前記第1の通路手段は、該部屋と前記チェック
    弁との間を連絡する油密通路と、該チェック弁と前記配
    管との間を連絡する油溜まり部とを有しており、 前記ハウジングは、前記第2の通路手段に対して並列に
    接続されたドレン通路手段を有していることを特徴とす
    る請求項第9項記載の積層型圧電体装置。
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