JPH0553996B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、パワーステアリング、シヨツクアブ
ソーバ又はその他のコントロールバルブにおける
切換バルブ機構に関し、その目的とする所は、軽
量、小形、応答性、安価等の諸要件を満足する優
れた切換バルブ機構を提供するにある。

(ロ) 従来の技術 従来、切換バルブ機構としては、バルブの作動
を司どるアクチユエータを介してバルブを駆動す
るようにしていることは周知の通りである。例え
ば、特開昭55−44013号のパワーステアリング装
置においては、切換バルブ駆動源としてモータ及
びソレノイドを使用しているもので、アクチユエ
ータが複雑で大型となり、高価となり易い。

また、特開昭55−65741号の緩衝器は、モータ
を利用してオリフイスの調整を行うものであり、
機構が複雑となり、同様に大型且つ高価となつ
た。

更に、上記のようなアクチユエータの代りに実
願昭58−189928号（本出願人と同一出願人）の油
圧緩衝器のアクチユエータにおいては、形状記憶
合金を使用して、その変形により切換えを行うよ
うにしたが、この場合には形状記憶合金の応答性
に難点があり、使用場所が限定される。

以上のような切換バルブ機構を改良するために
圧電板を二枚貼り合せたバイモルフ型電歪素子、
複数個の圧電板を積層した積層型電歪素子或は磁
化による寸法変化を生ずる磁歪素子等をアクチユ
エータとして使用することも考えられたが、何れ
もアクチユエータとしてバルブ外の外部から作動
を行われるものであり、それだけ大型とならざる
を得ない。

(ハ) 発明が解決しようとする課題 以上述べた各種の実施例から明らかなように切
換バルブ機構におけるアクチユエータは必須のも
のであり、アクチユエータを如何に小型に形成し
てもアクチユエータ自体を排除することは出来な
い現況である。

本発明は、バルブ自体を形成する素材を電歪素
子又は電歪樹脂を使用し、バルブ自体を伸縮する
ことによつてバルブの切換を行うようにしたもの
で、バルブ自体に所要の電圧を加えることによつ
て、その変形を行わせ、所要のオリフイス、通路
等の開閉、流量の規制等を行わせるようにしたも
ので、バルブに荷電するリード線を除いては、外
的付加物を全く無くしたものである。

(ニ) 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の切替バル
ブ機構は、電歪素子を絶縁体で区画するとともに
これら各区画をコントローラに接続し、該コント
ローラからの制御電圧が印加されたとき一区画の
電歪素子が収縮すると同時に隣接した他の区画が
伸長する伸縮動作が生じて電歪素子全体としては
伸縮方向の長さを一定に維持する制御が行われる
ように構成したのである。

(ホ) 作用 これを添付図面中の第１図のパワーステアリン
グ用バルブについて説明すると、スプール１とハ
ウジング（又はスリーブ）３とは、スプール１の
両端において互に拘束固定される。

スプール１は電歪素子２Ａ，２Ｂが絶縁体２Ｃ
を介して積層されている。

４はコントローラで、その信号端子５に変位信
号（例えば電圧）が与えられると、それに応じた
電歪素子制御用電圧が出力端子６、出力端子７よ
り出される。

この場合スプール１を右に移動させるには、電
歪素子２Ｂが縮み、同２Ａが伸びるように所要の
電圧がコントローラ４から送られるもので、この
ときスプール１の全長が変化しないように電圧を
調整するものでこの動きによつて所要通路即ちポ
ンプ圧力通路Ｐ、タンク通路Ｔの関係規制を行う
ものである。

従つてスプール１を機械的に作動させる附属機
構を全く必要とせず、コントローラ４は離れた適
切な位置に配置すればよく、更に電歪素子は応答
性において良好であり、バルブ機構としては、こ
れ以上の小型のものを望むことは不可能である。

(ヘ) 実施例 第２図は、第１図の電歪素子２Ａ，２Ｂを電歪
樹脂２A′，２B′としたもので、作用は第１図示
の場合と同様であるから説明を省略する。

第３図は、第１，２図のハウジング３をバルブ
スリーブとし、スプール１を形成する電歪素子２
Ａ，２Ｂと同様に前記バルブスリーブ３′を電歪
素子３Ａ，３Ｂ（又は電歪樹脂）で形成し、伸縮
方向をスプール１側の電歪素子２Ａ，２Ｂと夫々
反対方向に作動するように規制すれば、変位を２
倍とすることができる。

(ト) 発明の効果 以上述べた如く本発明によれば、バルブ自体を
電歪素子又は電歪樹脂で形成し、これに正逆方向
の電圧を加えることによつて所要の作動を得るも
のであるから、従来の外部から機械的に作動させ
る構成とは考え方を異にしたもので、コンパクト
化、軽量化に優れ、取付スペースの節減を可能に
すると共にバルブ自体の物性的変化によつて作動
するため、作動が確実で信頼性が高く、応答性も
良好であり、従来のものに比すればきわめて有用
性に富む優れた特徴を具有し、各種のバルブに利
用し得るものである。

さらに、従来においては、電歪素子が急激に伸
びるときは、該電歪素子のマスが慣性負荷になる
ため、素子内部は圧縮応力が発生し、急激に縮む
ときは、同じくマスが慣性負荷となるため、素子
内部に引張応力が発生するのである。

一般的には、素子は薄い素子を多く積層（界面
は電極）してあるため、大きな引張応力が発生す
ると、ここから層間剥離破壊に至るのである。ま
た積層形でない一体形の場合でも内部に層状の亀
裂が生ずる畏れがある。

然し乍ら、本願発明においては、コントローラ
から制御電圧が引加されたとき一区画の電歪素子
が収縮すると同時に隣接した他の区画が伸長する
伸縮動作が生ずるので、一区画が急激に縮み引張
応力が発生するときでも、他の区画が慣性負荷を
減らす（アシストする）方向に働くため、前記の
場合より応力が下がるのである。

従つて、前記と同じ応答の場合には素子の耐久
性が、また応力が同じ場合は応答性を上昇するこ
とが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はパワーステアリング用切換バルブの一
実施例を示す要部の断面図、第２図は他の実施例
を示す同要部の断面図、第３図は第３の実施例を
示す要部の断面図である。 １……スプール、２Ａ，２Ｂ……電歪素子、２
Ｃ……絶縁体、４……コントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パワーステアリング、シヨツクアブソーバそ
   の他機器の作動を制御するコントロールバルブの
   スプール又はハウジングの少なくとも一方を電歪
   素子で構成してなるものにおいて、前記電歪素子
   を絶縁体で区画するとともにこれら各区画をコン
   トローラに接続し、該コントローラからの制御電
   圧が印加されたとき一区画の電歪素子が収縮する
   と同時に隣接した他の区画が伸長する伸縮動作が
   生じて電歪素子全体としては伸縮方向の長さを一
   定に維持する制御が行われるように構成したこと
   を特徴とする切替バルブ機構。