JPH0427715B2 - - Google Patents
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- JPH0427715B2 JPH0427715B2 JP58209875A JP20987583A JPH0427715B2 JP H0427715 B2 JPH0427715 B2 JP H0427715B2 JP 58209875 A JP58209875 A JP 58209875A JP 20987583 A JP20987583 A JP 20987583A JP H0427715 B2 JPH0427715 B2 JP H0427715B2
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- JP
- Japan
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- electrostrictive
- actuator according
- electrostrictive actuator
- enclosure
- electrostrictive element
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/04—Pumps peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/50—Piezoelectric or electrostrictive devices having a stacked or multilayer structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/88—Mounts; Supports; Enclosures; Casings
- H10N30/883—Additional insulation means preventing electrical, physical or chemical damage, e.g. protective coatings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
- F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、たとえば内燃機関の燃料噴射弁に使
用することができる電歪式アクチユエータに関す
る。
用することができる電歪式アクチユエータに関す
る。
内燃機関の燃料噴射弁を作動させ又は燃料噴射
装置を制御するための高速アクチユエータの駆動
源として、電歪素子を用いることが提案されてい
る。電歪素子は電圧を印加すると殆んど瞬間的に
変位を生じるので、機械的アクチユエータに較べ
電歪式アクチユエータはより精密なタイミングで
燃料噴射弁又は燃料噴射装置を制御することがで
きるからである。又、電歪式アクチユエータはマ
イクロコンピユータを用いて電子制御できるか
ら、機関の作動条件に応じて燃料噴射量を自在に
調節できるという利点もある。
装置を制御するための高速アクチユエータの駆動
源として、電歪素子を用いることが提案されてい
る。電歪素子は電圧を印加すると殆んど瞬間的に
変位を生じるので、機械的アクチユエータに較べ
電歪式アクチユエータはより精密なタイミングで
燃料噴射弁又は燃料噴射装置を制御することがで
きるからである。又、電歪式アクチユエータはマ
イクロコンピユータを用いて電子制御できるか
ら、機関の作動条件に応じて燃料噴射量を自在に
調節できるという利点もある。
最も簡単な構成においては、電歪式アクチユエ
ータは中空のケーシングを備えて成り、その中に
は一般に円柱状の電歪素子が配置されている。こ
の電歪素子は、一般に、電歪素材料から成る例え
ば100枚程度の複数の薄い円盤を積層して構成さ
れる。各円盤の間には金属箔等から成る薄い層間
電極が挟まれる。これらの電極は一つおきにプラ
スリード線とマイナスリード線に接続される。プ
ラス電極とマイナス電極との間に例えば約500V
の電圧を印加することにより各電歪性円盤に電場
をかければ、各円盤は厚さ方向に伸長し、円柱状
電歪素子の端部に軸方向変位が生じる。この変位
は出力ロツド又はピストンの様な出力手段によつ
て外部に取り出される様になつている。
ータは中空のケーシングを備えて成り、その中に
は一般に円柱状の電歪素子が配置されている。こ
の電歪素子は、一般に、電歪素材料から成る例え
ば100枚程度の複数の薄い円盤を積層して構成さ
れる。各円盤の間には金属箔等から成る薄い層間
電極が挟まれる。これらの電極は一つおきにプラ
スリード線とマイナスリード線に接続される。プ
ラス電極とマイナス電極との間に例えば約500V
の電圧を印加することにより各電歪性円盤に電場
をかければ、各円盤は厚さ方向に伸長し、円柱状
電歪素子の端部に軸方向変位が生じる。この変位
は出力ロツド又はピストンの様な出力手段によつ
て外部に取り出される様になつている。
しかして、従来の電歪式アクチユエータでは、
水分や導電性の異物等が電極に付着すると電極が
シヨートする惧れがある。又、電歪素子を高周波
駆動すれば電歪素子の温度が上昇するのである
が、この温度がキユーリー点を超えると電歪性材
料の圧電性が失われる危険がある。
水分や導電性の異物等が電極に付着すると電極が
シヨートする惧れがある。又、電歪素子を高周波
駆動すれば電歪素子の温度が上昇するのである
が、この温度がキユーリー点を超えると電歪性材
料の圧電性が失われる危険がある。
本発明の目的は、電歪素子を効果的に冷却する
ことが可能で、電極間の絶縁性を長期にわたり維
持することの可能な、電歪式アクチユエータを提
供することにある。
ことが可能で、電極間の絶縁性を長期にわたり維
持することの可能な、電歪式アクチユエータを提
供することにある。
このため、本発明は、電歪素子を備えた電歪式
アクチユエータにおいて、電歪素子の周囲を包囲
体で囲い、電歪素子を外部から隔離すると共に、
包囲体と電歪素子との間の空〓に電気絶縁性で流
動性（Flowable）の伝熱材料を封入し、更に、
包囲体の外側には冷却用媒体を循還させることに
より、電歪素子の冷却とシヨートの防止を達成し
ようというものである。
アクチユエータにおいて、電歪素子の周囲を包囲
体で囲い、電歪素子を外部から隔離すると共に、
包囲体と電歪素子との間の空〓に電気絶縁性で流
動性（Flowable）の伝熱材料を封入し、更に、
包囲体の外側には冷却用媒体を循還させることに
より、電歪素子の冷却とシヨートの防止を達成し
ようというものである。
本発明の電歪式アクチユエータは、(イ)軸方向に
延びた空洞を有する中空のケーシングと、(ロ)前記
空洞内に同軸的に収蔵され一端が前記ケーシング
に支持された柱状の電歪素子と、(ハ)前記電歪素子
に電圧を印加して該素子に電歪を生じさせ、もつ
て、該素子の他端を変位させるための電圧印加手
段と、(ニ)該電歪素子の前記他端に連結され前記他
端の変位を外部に伝達するための出力手段と、(ホ)
前記ケーシングと前記電歪素子との間に配置され
該素子を包囲する包囲体であつて、前記空洞を外
側空間と封止された内側空間とに仕切るものと、
(ヘ)前記内側空間に封入された電気絶縁性で流動可
能な伝熱材料と、(ト)前記外側空間に冷却用媒体を
循還させるための手段、とを備えて成る。
延びた空洞を有する中空のケーシングと、(ロ)前記
空洞内に同軸的に収蔵され一端が前記ケーシング
に支持された柱状の電歪素子と、(ハ)前記電歪素子
に電圧を印加して該素子に電歪を生じさせ、もつ
て、該素子の他端を変位させるための電圧印加手
段と、(ニ)該電歪素子の前記他端に連結され前記他
端の変位を外部に伝達するための出力手段と、(ホ)
前記ケーシングと前記電歪素子との間に配置され
該素子を包囲する包囲体であつて、前記空洞を外
側空間と封止された内側空間とに仕切るものと、
(ヘ)前記内側空間に封入された電気絶縁性で流動可
能な伝熱材料と、(ト)前記外側空間に冷却用媒体を
循還させるための手段、とを備えて成る。
本発明の実施態様では、前記包囲体は、剛性の
管状部分と、前記電歪素子の前記他端の側におい
て前記管状部分に接続された可撓性端板、とを包
含して成り、もつて、該電歪素子が伸縮する際に
前記可撓性端板が搏動することにより、該素子の
前記他端の変位を許容するようになつている。
管状部分と、前記電歪素子の前記他端の側におい
て前記管状部分に接続された可撓性端板、とを包
含して成り、もつて、該電歪素子が伸縮する際に
前記可撓性端板が搏動することにより、該素子の
前記他端の変位を許容するようになつている。
他の実施態様では、前記包囲体は剛性の管状部
分を備えて成り、前記管状部分には弱化部が設け
てあり、もつて、該電歪素子が伸縮する際に前記
弱化部が弾性変形することにより該素子の前記他
端の変位を許容するようになつている。
分を備えて成り、前記管状部分には弱化部が設け
てあり、もつて、該電歪素子が伸縮する際に前記
弱化部が弾性変形することにより該素子の前記他
端の変位を許容するようになつている。
更に別の実施態様では、前記包囲体は可撓性管
状部材を含んで成り、前記可撓性管状部材はゴム
管で構成することができる。
状部材を含んで成り、前記可撓性管状部材はゴム
管で構成することができる。
好ましくは、前記流動可能な電気絶縁性の伝熱
材料はシリコーンオイルである。
材料はシリコーンオイルである。
或いは、前記流動可能な電気絶縁性の伝熱材料
には酸化マグネシウムの粉粒体を用いてもよい。
には酸化マグネシウムの粉粒体を用いてもよい。
前記電歪式アクチユエータを内燃機関の燃料を
加圧するために使用する場合には、前記冷却用媒
体には燃料を利用することができる。
加圧するために使用する場合には、前記冷却用媒
体には燃料を利用することができる。
次に、添付図面を参照して本発明の実施例を説
明する。
明する。
第１図は、本発明の電歪式アクチユエータを用
いて燃料噴射弁を構成した例を示す。
いて燃料噴射弁を構成した例を示す。
この燃料噴射弁１０には電歪式アクチユエータ
１２が一体的に組込まれている。噴射弁１０は、
ねじ部１４によつて互いに螺合された上部バルブ
ボデイ１６と下部バルブボデイ１８から成る中空
のバルブボデイ２０を有する。このバルブボデイ
２０は電歪式アクチユエータ１２のケーシングを
兼ねている。
１２が一体的に組込まれている。噴射弁１０は、
ねじ部１４によつて互いに螺合された上部バルブ
ボデイ１６と下部バルブボデイ１８から成る中空
のバルブボデイ２０を有する。このバルブボデイ
２０は電歪式アクチユエータ１２のケーシングを
兼ねている。
上部バルブボデイ１６には円柱状の段付きボア
２２が形成されており、バルブボデイ２０内に空
洞２４を画定している。空洞２４内には電歪式ア
クチユエータ１２の電歪素子２６が収容されてお
り、電気絶縁性で非圧縮性の材料（例えば、セラ
ミツク）から成るスペーサ２８，３０によつて挟
持されている。電歪素子２６はチタン酸ジルコン
酸鉛を主成分とする電歪性材料の薄い円盤（図示
せず）を例えば100枚ほど積層して円柱形に構成
して成るもので、各円盤の両側には金属箔等から
成る薄い電極（図示せず）が介装されている。こ
れらの電極は１つおきにプラスリード線３２とマ
イナスリード線３４に接続されており、各電歪性
円盤を横切つて電圧を印加し得る様になつてい
る。リード線３２，３４は、上部スペーサ２８に
設けた取り出し口３６を経て、上部バルブボデイ
１６の頂壁１６ａに形成した開口３８に設けたメ
クラ栓４０を貫いて、外部に導き出されている。
２２が形成されており、バルブボデイ２０内に空
洞２４を画定している。空洞２４内には電歪式ア
クチユエータ１２の電歪素子２６が収容されてお
り、電気絶縁性で非圧縮性の材料（例えば、セラ
ミツク）から成るスペーサ２８，３０によつて挟
持されている。電歪素子２６はチタン酸ジルコン
酸鉛を主成分とする電歪性材料の薄い円盤（図示
せず）を例えば100枚ほど積層して円柱形に構成
して成るもので、各円盤の両側には金属箔等から
成る薄い電極（図示せず）が介装されている。こ
れらの電極は１つおきにプラスリード線３２とマ
イナスリード線３４に接続されており、各電歪性
円盤を横切つて電圧を印加し得る様になつてい
る。リード線３２，３４は、上部スペーサ２８に
設けた取り出し口３６を経て、上部バルブボデイ
１６の頂壁１６ａに形成した開口３８に設けたメ
クラ栓４０を貫いて、外部に導き出されている。
下部スペーサ３０には電歪素子２６の芯出しを
するための環状フランジ３０ａが設けてあり、こ
のフランジ３０ａはボア２２に対して同心的であ
る。また、下部スペーサ３０には下向きに突出し
た中央凸部３０ｂが設けてある。
するための環状フランジ３０ａが設けてあり、こ
のフランジ３０ａはボア２２に対して同心的であ
る。また、下部スペーサ３０には下向きに突出し
た中央凸部３０ｂが設けてある。
電歪素子２６とスペーサ２８，３０との組合体
は、包囲体４２によつて包み込まれている。この
包囲体４２は、金属の剛性の管状部分４４と、薄
い金属で出来たダイアフラム状の可撓性端板４６
とから成る。端板４６の中央には凹部４６ａが形
成してあり、下部スペーサ３０の凸部３０ｂがこ
の凹部４６ａに嵌合している。端板４６の外周は
折り曲げてフランジ４６ｂが形成してあり、この
フランジ４６ｂを管状部分４４の内側に挿入して
溶接することにより端板４６は管状部分４４に密
封的に接合されている。管状部分４４の上端４４
ａは上端スペーサ２８の面取り部に対して内向き
にカシメ付けられており、この上端４４ａとボア
２２との間にはＯリング４８が圧入されていて管
状部分４４とボア２２との間を封止している。従
つて、バルブボデイ２０内の空洞２４は、この包
囲体４２によつて外側空間５０と内側空間５２に
仕切られており、後者５２は密閉されている。内
側空間５２内にはシリコーンオイルが注入され、
メクラ栓４０で封止される。
は、包囲体４２によつて包み込まれている。この
包囲体４２は、金属の剛性の管状部分４４と、薄
い金属で出来たダイアフラム状の可撓性端板４６
とから成る。端板４６の中央には凹部４６ａが形
成してあり、下部スペーサ３０の凸部３０ｂがこ
の凹部４６ａに嵌合している。端板４６の外周は
折り曲げてフランジ４６ｂが形成してあり、この
フランジ４６ｂを管状部分４４の内側に挿入して
溶接することにより端板４６は管状部分４４に密
封的に接合されている。管状部分４４の上端４４
ａは上端スペーサ２８の面取り部に対して内向き
にカシメ付けられており、この上端４４ａとボア
２２との間にはＯリング４８が圧入されていて管
状部分４４とボア２２との間を封止している。従
つて、バルブボデイ２０内の空洞２４は、この包
囲体４２によつて外側空間５０と内側空間５２に
仕切られており、後者５２は密閉されている。内
側空間５２内にはシリコーンオイルが注入され、
メクラ栓４０で封止される。
電歪素子２６とスペーサ２８，３０と包囲体４
２から成る組合体の下方において、ボア２２内に
はピストン５４が摺動自在に装着してある。ピス
トン５４の周溝にはＯリング５６が嵌合してあ
る。このピストン５４はボア２２内に燃料加圧室
ないしポンプ室５８を画定している。ピストン５
４は加圧室５８内の燃料を加圧するピストンとし
て作用すると共に、電歪式アクチユエータ１２の
変位を取り出す出力部材としての作用をも果すも
のである。ピストン５４は下部バルブボデイ１６
に支承された皿バネ６０によつて所定の予荷重を
もつて包囲体４２の端板４６に当接している。ピ
ストン５４の上面中央には凹部５４ａが設けてあ
り、この凹部５４ａに端板４６の凹部４６ａが嵌
合することによつて電歪素子２６はピストン５４
に対して芯出しされる。
２から成る組合体の下方において、ボア２２内に
はピストン５４が摺動自在に装着してある。ピス
トン５４の周溝にはＯリング５６が嵌合してあ
る。このピストン５４はボア２２内に燃料加圧室
ないしポンプ室５８を画定している。ピストン５
４は加圧室５８内の燃料を加圧するピストンとし
て作用すると共に、電歪式アクチユエータ１２の
変位を取り出す出力部材としての作用をも果すも
のである。ピストン５４は下部バルブボデイ１６
に支承された皿バネ６０によつて所定の予荷重を
もつて包囲体４２の端板４６に当接している。ピ
ストン５４の上面中央には凹部５４ａが設けてあ
り、この凹部５４ａに端板４６の凹部４６ａが嵌
合することによつて電歪素子２６はピストン５４
に対して芯出しされる。
外側空間５０内に冷却用の燃料を循還させるた
め、上部バルブボデイ１６には冷却用燃料入口６
２と冷却用燃料出口６４が設けてある。
め、上部バルブボデイ１６には冷却用燃料入口６
２と冷却用燃料出口６４が設けてある。
下部バルブボデイ１８にはチエツク弁６６を備
えた燃料入口６８が設けてあり、加圧室５８内に
燃料を導入し得るようになつている。下部バルブ
ボデイ１８には、又は、燃料出口７０が設けてあ
り、この燃料出口７０は下部バルブボデイ１８に
カシメ止めされた噴射ノズル７２に通じている。
えた燃料入口６８が設けてあり、加圧室５８内に
燃料を導入し得るようになつている。下部バルブ
ボデイ１８には、又は、燃料出口７０が設けてあ
り、この燃料出口７０は下部バルブボデイ１８に
カシメ止めされた噴射ノズル７２に通じている。
次に、第１図の実施例の作動を説明する。
図示しない燃料ポンプから燃料入口６８に数気
圧の燃料が供給され、チエツク弁６６を通り、ポ
ンプ室５８、燃料出口７０へと充填される。噴射
ノズル７２の開弁圧力は供給圧力以上の為、燃料
は噴射されない。この時電歪素子２６に＋500V
の電圧を印加すると、電歪素子２６は50μm程伸
長し、ピストン５４は皿バネ６０の作用に打ちか
ち下方へ下がる。よつてポンプ室５８内の燃料は
加圧され開弁圧力以上となり、噴射ノズル７２よ
り噴射される。電圧を下げると逆に電歪素子２６
は縮み、皿バネ６０の作用によりピストン５４は
上方へ押し上げられ、再度、供給燃料でポンプ室
５２が満たされる。これを繰り返すことにより電
歪素子２６は発熱するが、冷却燃料（たとえば、
燃料供給装置の圧力設定弁より逃がされる燃料）
が冷却燃料入口６２から外側空間５０を通つて冷
却燃料出口６４へと循環し、内側空間５２内の絶
縁流体を介して電歪素子２６の熱を吸熱する。
圧の燃料が供給され、チエツク弁６６を通り、ポ
ンプ室５８、燃料出口７０へと充填される。噴射
ノズル７２の開弁圧力は供給圧力以上の為、燃料
は噴射されない。この時電歪素子２６に＋500V
の電圧を印加すると、電歪素子２６は50μm程伸
長し、ピストン５４は皿バネ６０の作用に打ちか
ち下方へ下がる。よつてポンプ室５８内の燃料は
加圧され開弁圧力以上となり、噴射ノズル７２よ
り噴射される。電圧を下げると逆に電歪素子２６
は縮み、皿バネ６０の作用によりピストン５４は
上方へ押し上げられ、再度、供給燃料でポンプ室
５２が満たされる。これを繰り返すことにより電
歪素子２６は発熱するが、冷却燃料（たとえば、
燃料供給装置の圧力設定弁より逃がされる燃料）
が冷却燃料入口６２から外側空間５０を通つて冷
却燃料出口６４へと循環し、内側空間５２内の絶
縁流体を介して電歪素子２６の熱を吸熱する。
直接電歪素子２６に冷却流体を循環させる場
合、電歪素子には高電圧を印加する必要がある
為、水分、異物等により電極がシヨートする可能
性があるが、本発明においては、あらかじめ清浄
な絶縁流体を封入する為、外部からの水分、異物
の侵入がなく、前述の様な問題はなくなり、信頼
性が格段に向上する。
合、電歪素子には高電圧を印加する必要がある
為、水分、異物等により電極がシヨートする可能
性があるが、本発明においては、あらかじめ清浄
な絶縁流体を封入する為、外部からの水分、異物
の侵入がなく、前述の様な問題はなくなり、信頼
性が格段に向上する。
次に、第２図を参照して本発明の第２実施例に
ついて説明する。第１実施例と異なる点は、第１
実施例で電歪素子２６が伸縮する際ダイアフラム
状の金属板４６で変位を阻害しない様にしていた
のに対し、この実施例においては、金属パイプ１
４２に弱化部を構成するふくらみ１４２ａを設け
ていることである。作動、効果は第１実施例と同
様である。
ついて説明する。第１実施例と異なる点は、第１
実施例で電歪素子２６が伸縮する際ダイアフラム
状の金属板４６で変位を阻害しない様にしていた
のに対し、この実施例においては、金属パイプ１
４２に弱化部を構成するふくらみ１４２ａを設け
ていることである。作動、効果は第１実施例と同
様である。
次に、第３図を参照して本発明の第３実施例に
ついて説明する。第１、第２実施例では金属性包
囲体４２，１４２で電歪素子２６を覆つていたの
に対し、本実施例においてはゴムパイプ２４２を
用いたことが異なる。電歪素子２２６の上、下の
電気絶縁スペーサ２２８，２３０の側面にリング
溝２２８ａ，２３０ａを形成し、ゴムパイプ２４
２の胴部を外側からリング溝２２８ａ，２３０ａ
に向けてへこませる様にゴムリング２８０，２８
２を設置し、パツケージ化したものである。この
実施例の作動は第１、第２実施例と同様である
が、効果は第１、第２実施例の効果に加え、接合
部（溶接等）が無いため製作が容易であるという
ことである。
ついて説明する。第１、第２実施例では金属性包
囲体４２，１４２で電歪素子２６を覆つていたの
に対し、本実施例においてはゴムパイプ２４２を
用いたことが異なる。電歪素子２２６の上、下の
電気絶縁スペーサ２２８，２３０の側面にリング
溝２２８ａ，２３０ａを形成し、ゴムパイプ２４
２の胴部を外側からリング溝２２８ａ，２３０ａ
に向けてへこませる様にゴムリング２８０，２８
２を設置し、パツケージ化したものである。この
実施例の作動は第１、第２実施例と同様である
が、効果は第１、第２実施例の効果に加え、接合
部（溶接等）が無いため製作が容易であるという
ことである。
以上に述べた様に、本発明は、電歪素子を用い
たアクチユエータにおいて、電歪素子の周囲を金
属またはゴムの包囲体で覆い、電歪素子を外部か
ら隔離すると共に、包囲体と電歪素子との間の空
〓に絶縁流体を封入し、包囲体の外周には冷却流
体を循還させる様にしたので、電歪素子を効果的
に冷却することができると共に、層間電極のシヨ
ートを確実に防止することができる。
たアクチユエータにおいて、電歪素子の周囲を金
属またはゴムの包囲体で覆い、電歪素子を外部か
ら隔離すると共に、包囲体と電歪素子との間の空
〓に絶縁流体を封入し、包囲体の外周には冷却流
体を循還させる様にしたので、電歪素子を効果的
に冷却することができると共に、層間電極のシヨ
ートを確実に防止することができる。
第１図は本発明の電歪式アクチユエータを組込
んで成る燃料噴射弁の第１実施例の断面図、第２
図および第３図は、夫々、第２、第３実施例の一
部の断面図で下部バルブボデイを省略して示した
ものである。 １０……燃料噴射弁、１２……電歪式アクチユ
エータ、１４……ねじ部、１６……上部バルブボ
デイ、１８……下部バルブボデイ、２０……バル
ブボデイ（電歪式アクチユエータのケーシング）、
２２……ボア、２４……空洞、２６，２２６……
電歪素子、２８，２２８……上部スペーサ、３
０，２３０……下部スペーサ、３２，３４……リ
ード線、４０……メクラ栓、４２，１４２，２４
２……包囲体、４４……管状部分、４６……端
板、５０……外側空間、５２……内側空間、５４
……ピストン（出力部材）、５８……燃料加圧室
（ポンプ室）、６０……皿ばね、６２……冷却用燃
料入口、６４……冷却用燃料出口、６６……チエ
ツク弁、６８……噴射用燃料入口、７０……噴射
用燃料出口、７２……噴射ノズル。
んで成る燃料噴射弁の第１実施例の断面図、第２
図および第３図は、夫々、第２、第３実施例の一
部の断面図で下部バルブボデイを省略して示した
ものである。 １０……燃料噴射弁、１２……電歪式アクチユ
エータ、１４……ねじ部、１６……上部バルブボ
デイ、１８……下部バルブボデイ、２０……バル
ブボデイ（電歪式アクチユエータのケーシング）、
２２……ボア、２４……空洞、２６，２２６……
電歪素子、２８，２２８……上部スペーサ、３
０，２３０……下部スペーサ、３２，３４……リ
ード線、４０……メクラ栓、４２，１４２，２４
２……包囲体、４４……管状部分、４６……端
板、５０……外側空間、５２……内側空間、５４
……ピストン（出力部材）、５８……燃料加圧室
（ポンプ室）、６０……皿ばね、６２……冷却用燃
料入口、６４……冷却用燃料出口、６６……チエ
ツク弁、６８……噴射用燃料入口、７０……噴射
用燃料出口、７２……噴射ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (イ) 軸方向に延びた空洞２４を有する中空の
ケーシング２０と、 (ロ) 前記空洞内に同軸的に収蔵され一端が前記ケ
ーシングに支持された柱状の電歪素子２６，２
２６と、 (ハ) 前記電歪素子に電圧を印加して該素子に電歪
を生じさせ、もつて、該素子の他端を変位させ
るための電圧印加手段３２，３４と、 (ニ) 該電歪素子の前記他端に連結され前記他端の
変位を外部に伝達するための出力手段５４と、 (ホ) 前記ケーシング２０と前記電歪素子２６，２
２６との間に配置され該素子を包囲する包囲体
４２，１４２，２４２であつて、前記空洞を外
側空間５０と封止された内側空間５２とに仕切
るものと、 (ヘ) 前記内側空間５２に封入された電気絶縁性で
流動可能な伝熱材料と、 (ト) 前記外側空間に冷却用媒体を循環させるため
の手段６２，６４、 とを備えて成る電歪式アクチユエータ。 ２ 前記包囲体４２は、剛性の管状部分４４と、
前記電歪素子の前記他端の側において、前記管状
部分に接続された可撓性端板４６、とを包含して
成り、もつて、該電歪素子が伸縮する際に前記可
撓性端板が搏動することにより、該素子の前記他
端の変位を許容するようになつていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電歪式アクチ
ユエータ。 ３ 前記包囲体は剛性の管状部分１４２を備えて
成り、前記管状部分１４２には弱化部１４２ａが
設けてあり、もつて、該電歪素子が伸縮する際に
前記弱化部が弾性変形することにより該素子の前
記他端の変位を許容するようになつていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電歪式ア
クチユエータ。 ４ 前記包囲体は可撓性管状部材２４２を含んで
成る特許請求の範囲第１項記載の電歪式アクチユ
エータ。 ５ 前記可撓性管状部材２４２はゴム管である特
許請求の範囲第４項記載の電歪式アクチユエー
タ。 ６ 前記流動可能な電気絶縁性の伝熱材料はシリ
コーンオイルである特許請求の範囲第１項から第
５項までのいずれかに記載の電歪式アクチユエー
タ。 ７ 前記流動可能な電気絶縁性の伝熱材料は酸化
マグネシウムの粉粒体である特許請求の範囲第１
項から第５項までのいずれかに記載の電歪式アク
チユエータ。 ８ 特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
れかに記載された電歪式アクチユエータであつ
て、内燃機関の燃料噴射弁に使用され、前記冷却
用媒体には燃料を利用したことを特徴とする電歪
式アクチユエータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209875A JPS60104762A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 電歪式アクチュエータ及びそれを用いた燃料噴射弁 |
| US06/654,676 US4553059A (en) | 1983-11-10 | 1984-09-26 | Piezoelectric actuator and a piezoelectric pump injector incorporating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58209875A JPS60104762A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 電歪式アクチュエータ及びそれを用いた燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60104762A JPS60104762A (ja) | 1985-06-10 |
| JPH0427715B2 true JPH0427715B2 (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=16580084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58209875A Granted JPS60104762A (ja) | 1983-11-10 | 1983-11-10 | 電歪式アクチュエータ及びそれを用いた燃料噴射弁 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPS60104762A (ja) |
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