JPH0740782Y2 - 圧電バルブ - Google Patents
圧電バルブInfo
- Publication number
- JPH0740782Y2 JPH0740782Y2 JP1988118685U JP11868588U JPH0740782Y2 JP H0740782 Y2 JPH0740782 Y2 JP H0740782Y2 JP 1988118685 U JP1988118685 U JP 1988118685U JP 11868588 U JP11868588 U JP 11868588U JP H0740782 Y2 JPH0740782 Y2 JP H0740782Y2
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- Japan
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- piezoelectric actuator
- valve
- discharge
- inrush current
- piezoelectric
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Links
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電圧の印加により撓みを生じる圧電アクチュ
エータを用いて弁体を駆動し、これによって弁座を開閉
するようにした圧電バルブに関するものである。
エータを用いて弁体を駆動し、これによって弁座を開閉
するようにした圧電バルブに関するものである。
［従来の技術］ 電圧の印加により撓みを生じる圧電アクチュエータを備
え、該圧電アクチュエータにより弁体を駆動して弁座を
開閉させるようにした圧電バルブは、例えば実開昭61−
152872号公報によって既に知られている。
え、該圧電アクチュエータにより弁体を駆動して弁座を
開閉させるようにした圧電バルブは、例えば実開昭61−
152872号公報によって既に知られている。
かかる圧電バルブは、スイッチング素子による電源電圧
の急激な印加によって、圧電アクチュエータが応答性よ
く急激に撓むため、弁体が大きな力で弁座に衝突し、こ
れによって弁体が摩耗して弁の寿命が短くなるので、弁
体の弁座への衝突力を小さくして弁の寿命を長くする必
要がある。しかしながらが、一方においては、弁体の応
答性を保持することも必要である。
の急激な印加によって、圧電アクチュエータが応答性よ
く急激に撓むため、弁体が大きな力で弁座に衝突し、こ
れによって弁体が摩耗して弁の寿命が短くなるので、弁
体の弁座への衝突力を小さくして弁の寿命を長くする必
要がある。しかしながらが、一方においては、弁体の応
答性を保持することも必要である。
［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、弁体の弁座への衝突
力が小さくて弁体の摩耗を防止でき、しかも消費電力が
少ない圧電アクチュエータを提供することにある。
力が小さくて弁体の摩耗を防止でき、しかも消費電力が
少ない圧電アクチュエータを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案は、電圧の印加により
撓みを生じる圧電アクチュエータを備え、該圧電アクチ
ュエータにより弁体を駆動して弁座を開閉させるように
した圧電バルブにおいて、上記圧電アクチュエータと電
源との間に、該圧電アクチュエータの突入電流を制限す
る突入電流制限素子と圧電アクチュエータの放電時に上
記突入電流制限素子を短絡させるダイオードとを並列に
設けると共に、圧電アクチュエータ及び上記並列回路と
並列に、または圧電アクチュエータと並列に、放電回路
を構成する放電抵抗を設けた制御装置を接続したことを
特徴としている。
撓みを生じる圧電アクチュエータを備え、該圧電アクチ
ュエータにより弁体を駆動して弁座を開閉させるように
した圧電バルブにおいて、上記圧電アクチュエータと電
源との間に、該圧電アクチュエータの突入電流を制限す
る突入電流制限素子と圧電アクチュエータの放電時に上
記突入電流制限素子を短絡させるダイオードとを並列に
設けると共に、圧電アクチュエータ及び上記並列回路と
並列に、または圧電アクチュエータと並列に、放電回路
を構成する放電抵抗を設けた制御装置を接続したことを
特徴としている。
［作用］ 電圧が印加されると、圧電アクチュエータには突入電流
制限素子により制限された電流が供給されるため、圧電
アクチュエータが応答性を保持しながら滑らかに撓み、
弁体が緩やかに弁座に当接する。従って、弁体が弁座に
衝突する際の衝撃に伴う損傷を小さくすることができ
る。
制限素子により制限された電流が供給されるため、圧電
アクチュエータが応答性を保持しながら滑らかに撓み、
弁体が緩やかに弁座に当接する。従って、弁体が弁座に
衝突する際の衝撃に伴う損傷を小さくすることができ
る。
圧電アクチュエータへの電圧の印加が解除されると、突
入電流制限素子がダイオードによって短絡されるため
に、放電抵抗を通じて放電されて、初めの位置に復帰す
る。
入電流制限素子がダイオードによって短絡されるため
に、放電抵抗を通じて放電されて、初めの位置に復帰す
る。
上記圧電バルブは、突入電流制限素子と放電時に該突入
電流制限素子を短絡させるダイオードとを並列に設けた
ことにより、圧電アクチュエータの放電特性が放電抵抗
のみによって支配されるので、放電抵抗の抵抗値を大き
くして放電抵抗を通じて流れる電流を小さくすることが
でき、これによって制御回路の消費電力を小さくするこ
とができる。
電流制限素子を短絡させるダイオードとを並列に設けた
ことにより、圧電アクチュエータの放電特性が放電抵抗
のみによって支配されるので、放電抵抗の抵抗値を大き
くして放電抵抗を通じて流れる電流を小さくすることが
でき、これによって制御回路の消費電力を小さくするこ
とができる。
［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
する。
第１図において、１は弁本体であって、圧力流体の入力
ポート２、出力ポート３及び排出ポート４を有し、該弁
本体１内には、弁室５と給電室６とが区画形成されてい
る。
ポート２、出力ポート３及び排出ポート４を有し、該弁
本体１内には、弁室５と給電室６とが区画形成されてい
る。
上記弁室５内には、入力ポート２に通じる入力弁座８と
排出ポート４に通じる排出弁座９とが相対向状態に形成
されると共に、出力ポート３に通じる開口3aが穿設さ
れ、且つ、基端部を給電室６に突出させた圧電アクチュ
エータ10が配設され、該圧電アクチュエータ10の先端部
に上記入力弁座８と排出弁座９とを開閉するポペット式
の弁体11が取り付けられている。
排出ポート４に通じる排出弁座９とが相対向状態に形成
されると共に、出力ポート３に通じる開口3aが穿設さ
れ、且つ、基端部を給電室６に突出させた圧電アクチュ
エータ10が配設され、該圧電アクチュエータ10の先端部
に上記入力弁座８と排出弁座９とを開閉するポペット式
の弁体11が取り付けられている。
上記圧電アクチュエータ10は、電極を構成する支持板13
の両面に、電圧の印加によって歪を生じる圧電素子14,1
4を貼り合わせたもので、電圧が印加されていないとき
は、弁体11により入力弁座８を閉鎖して排出弁座９を開
放する第１図の位置にあるが、所定の極性の電圧が印加
されると撓みを生じ、弁体11により入力弁座８を開放す
ると共に排出弁座９を閉鎖する位置に変位するように構
成されており、第２図からも分るように、上記支持板13
及び圧電素子14,14が、給電室６内に配設された制御装
置16及びスイッチング素子17を介して電源18に接続され
ている。
の両面に、電圧の印加によって歪を生じる圧電素子14,1
4を貼り合わせたもので、電圧が印加されていないとき
は、弁体11により入力弁座８を閉鎖して排出弁座９を開
放する第１図の位置にあるが、所定の極性の電圧が印加
されると撓みを生じ、弁体11により入力弁座８を開放す
ると共に排出弁座９を閉鎖する位置に変位するように構
成されており、第２図からも分るように、上記支持板13
及び圧電素子14,14が、給電室６内に配設された制御装
置16及びスイッチング素子17を介して電源18に接続され
ている。
上記制御装置16は、第２図から明らかなように、電圧が
印加された際の圧電アクチュエータ10の突入電流を制限
する突入電流制限素子としての抵抗R1と、電圧の印加が
解除され際に該圧電アクチュエータ10の放電回路を構成
する放電抵抗R2と、その放電時に上記突入電流制限抵抗
R1を短絡させるダイオードＤとを有するもので、突入電
流制限抵抗R1が圧電アクチュエータ10に直列に接続され
ると共に、放電抵抗R2が上記圧電アクチュエータ10と突
入電流制限抵抗R1との接続体に並列に接続され、さら
に、ダイオードＤが上記突入電流制限抵抗R1に並列に接
続されており、圧電アクチュエータ10に電圧が印加され
たときに、上記突入電流制限抵抗R1により突入電流を制
限して、弁体11の応答性を保持させながら該圧電アクチ
ュエータ10を滑らかに撓ませると共にスイッチング素子
17を保護し、電圧の印加が解除されたときに、ダイオー
ドＤ及び放電抵抗R2を通じて圧電アクチュエータ10を放
電させる機能を有するものである。
印加された際の圧電アクチュエータ10の突入電流を制限
する突入電流制限素子としての抵抗R1と、電圧の印加が
解除され際に該圧電アクチュエータ10の放電回路を構成
する放電抵抗R2と、その放電時に上記突入電流制限抵抗
R1を短絡させるダイオードＤとを有するもので、突入電
流制限抵抗R1が圧電アクチュエータ10に直列に接続され
ると共に、放電抵抗R2が上記圧電アクチュエータ10と突
入電流制限抵抗R1との接続体に並列に接続され、さら
に、ダイオードＤが上記突入電流制限抵抗R1に並列に接
続されており、圧電アクチュエータ10に電圧が印加され
たときに、上記突入電流制限抵抗R1により突入電流を制
限して、弁体11の応答性を保持させながら該圧電アクチ
ュエータ10を滑らかに撓ませると共にスイッチング素子
17を保護し、電圧の印加が解除されたときに、ダイオー
ドＤ及び放電抵抗R2を通じて圧電アクチュエータ10を放
電させる機能を有するものである。
上記構成を有する圧電バルブにおいて、第１図の切り換
え状態から、スイッチング素子17がオンになって圧電ア
クチュエータ10に電圧が印加されると、該圧電アクチュ
エータ10が撓んで弁体11により入力弁座８が開放される
と共に排出弁座９が閉鎖され、スイッチング素子17がオ
フになって電圧の印加が解除されると、圧電アクチュエ
ータ10が初めの位置に復帰し、弁体11により排出弁座９
が開放されると共に入力弁座８が閉鎖される。
え状態から、スイッチング素子17がオンになって圧電ア
クチュエータ10に電圧が印加されると、該圧電アクチュ
エータ10が撓んで弁体11により入力弁座８が開放される
と共に排出弁座９が閉鎖され、スイッチング素子17がオ
フになって電圧の印加が解除されると、圧電アクチュエ
ータ10が初めの位置に復帰し、弁体11により排出弁座９
が開放されると共に入力弁座８が閉鎖される。
このとき、上記スイッチング素子17がオンになった時の
圧電アクチュエータ10の突入電流は、突入電流制限抵抗
R1によって制限されるから、該圧電アクチュエータ10は
応答性を保持しながら滑らかに撓み、弁体11が弁座に大
きな力で衝突することがない。しかも、スイッチング素
子17に大電流が流れないため、該スイッチング素子が保
護される。
圧電アクチュエータ10の突入電流は、突入電流制限抵抗
R1によって制限されるから、該圧電アクチュエータ10は
応答性を保持しながら滑らかに撓み、弁体11が弁座に大
きな力で衝突することがない。しかも、スイッチング素
子17に大電流が流れないため、該スイッチング素子が保
護される。
また、ダイオードＤを設けたことにより、圧電アクチュ
エータ10の放電特性が突入電流制限抵抗R1とは無関係に
放電抵抗R2のみによって支配されるため、該放電抵抗R2
の抵抗値を大きく設定することができ、これによって、
スイッチング素子17がオンになっている時に該放電抵抗
R2を通じて流れる電流を小さくすることができるため、
回路の消費電力を小さくすることができる。
エータ10の放電特性が突入電流制限抵抗R1とは無関係に
放電抵抗R2のみによって支配されるため、該放電抵抗R2
の抵抗値を大きく設定することができ、これによって、
スイッチング素子17がオンになっている時に該放電抵抗
R2を通じて流れる電流を小さくすることができるため、
回路の消費電力を小さくすることができる。
因に、ダイオードＤを設けない場合の放電特性は、突入
電流制限抵抗R1と放電抵抗R2とを加算したものにより制
約されるため、ダイオードＤを設けた場合と同じ放電時
間に設定するためには放電抵抗R2をそれだけ小さくしな
ければならず、その分電流が増えるため、消費電力も大
きくなる。
電流制限抵抗R1と放電抵抗R2とを加算したものにより制
約されるため、ダイオードＤを設けた場合と同じ放電時
間に設定するためには放電抵抗R2をそれだけ小さくしな
ければならず、その分電流が増えるため、消費電力も大
きくなる。
第３図は制御装置16の別構成例を示すもので、この例で
は、突入電流制限素子として、抵抗器の代りにコイルＬ
のインダクタンスを利用するように構成されており、該
コイルＬが圧電アクチュエータ10に直列に接続され、該
圧電アクチュエータ10と並列に放電抵抗R2が接続される
と共に、コイルＬと並列にダイオードＤが接続され、該
ダイオードＤによって放電時にコイルＬを短絡すること
により、該コイルＬにおける逆起電力を防止するように
なっている。
は、突入電流制限素子として、抵抗器の代りにコイルＬ
のインダクタンスを利用するように構成されており、該
コイルＬが圧電アクチュエータ10に直列に接続され、該
圧電アクチュエータ10と並列に放電抵抗R2が接続される
と共に、コイルＬと並列にダイオードＤが接続され、該
ダイオードＤによって放電時にコイルＬを短絡すること
により、該コイルＬにおける逆起電力を防止するように
なっている。
なお、上記実施例では、圧電バルブを３ポート弁とした
場合について示しているが、例えば２ポート弁にするな
ど、その他の構成であってもよいことは勿論である。
場合について示しているが、例えば２ポート弁にするな
ど、その他の構成であってもよいことは勿論である。
［考案の効果］ このように本考案の圧電バルブによれば、圧電アクチュ
エータの駆動を、該圧電アクチュエータの突入電流を制
限する突入電流制限素子と、圧電アクチュエータの放電
回路を構成する放電抵抗と、圧電アクチュエータの放電
時に上記突入電流制限素子を短絡するダイオードとを備
えた制御装置を介して行うようにしたので、圧電アクチ
ュエータの駆動時に該圧電アクチュエータを滑らかに撓
ませて弁体を緩やかに弁座に当接させることができ、こ
れによって、圧電アクチュエータの応答性を保持させな
がら弁体が弁座へ衝突する際の衝撃時に伴う摩耗や損
傷、及びスイッチング素子の損傷を防止することができ
る。
エータの駆動を、該圧電アクチュエータの突入電流を制
限する突入電流制限素子と、圧電アクチュエータの放電
回路を構成する放電抵抗と、圧電アクチュエータの放電
時に上記突入電流制限素子を短絡するダイオードとを備
えた制御装置を介して行うようにしたので、圧電アクチ
ュエータの駆動時に該圧電アクチュエータを滑らかに撓
ませて弁体を緩やかに弁座に当接させることができ、こ
れによって、圧電アクチュエータの応答性を保持させな
がら弁体が弁座へ衝突する際の衝撃時に伴う摩耗や損
傷、及びスイッチング素子の損傷を防止することができ
る。
また、圧電アクチュエータの放電時に突入電流制限素子
をダイオードで短絡し、放電が該突入電流制限素子とは
無関係に放電抵抗のみを通じて行われるようにしたの
で、該放電抵抗を大きくしてそれを流れる電流を小さく
抑えることができ、これにより回路の消費電力を小さく
することができる。
をダイオードで短絡し、放電が該突入電流制限素子とは
無関係に放電抵抗のみを通じて行われるようにしたの
で、該放電抵抗を大きくしてそれを流れる電流を小さく
抑えることができ、これにより回路の消費電力を小さく
することができる。
第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は圧
電アクチュエータの駆動回路の一例を示す構成図、第３
図は圧電アクチュエータの駆動回路の他の例を示す構成
図である。 8,9……弁座、10……圧電アクチュエータ、11……弁
体、16……制御装置、18……電源、R1……突入電流制限
抵抗、R2……放電抵抗、Ｌ……突入電流制限コイル、Ｄ
……ダイオード。
電アクチュエータの駆動回路の一例を示す構成図、第３
図は圧電アクチュエータの駆動回路の他の例を示す構成
図である。 8,9……弁座、10……圧電アクチュエータ、11……弁
体、16……制御装置、18……電源、R1……突入電流制限
抵抗、R2……放電抵抗、Ｌ……突入電流制限コイル、Ｄ
……ダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】電圧の印加により撓みを生じる圧電アクチ
ュエータを備え、該圧電アクチュエータにより弁体を駆
動して弁座を開閉させるようにした圧電バルブにおい
て、 上記圧電アクチュエータと電源との間に、該圧電アクチ
ュエータの突入電流を制限する突入電流制限素子と圧電
アクチュエータの放電時に上記突入電流制限素子を短絡
させるダイオードとを並列に設けると共に、圧電アクチ
ュエータ及び上記並列回路と並列に、または圧電アクチ
ュエータと並列に、放電回路を構成する放電抵抗を設け
た制御装置を接続した、 ことを特徴とする圧電バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988118685U JPH0740782Y2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 圧電バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988118685U JPH0740782Y2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 圧電バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240175U JPH0240175U (ja) | 1990-03-19 |
| JPH0740782Y2 true JPH0740782Y2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=31363243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988118685U Expired - Lifetime JPH0740782Y2 (ja) | 1988-09-09 | 1988-09-09 | 圧電バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740782Y2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9171217B2 (en) | 2002-05-03 | 2015-10-27 | Magna Electronics Inc. | Vision system for vehicle |
| US9191634B2 (en) | 2004-04-15 | 2015-11-17 | Magna Electronics Inc. | Vision system for vehicle |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101155116B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2012-06-11 | 인지컨트롤스 주식회사 | 피에조밸브 |
| KR101154496B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2012-06-13 | 인지컨트롤스 주식회사 | 피에조밸브 |
| KR101154497B1 (ko) * | 2012-04-12 | 2012-06-13 | 인지컨트롤스 주식회사 | 피에조밸브 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699927A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-11 | Fujitsu Ltd | Rush current preventing circuit |
| JPS57132731A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-17 | Mitsubishi Electric Corp | Dc power source device |
| JPS6396377A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-27 | Hitachi Metals Ltd | 圧電弁駆動回路 |
-
1988
- 1988-09-09 JP JP1988118685U patent/JPH0740782Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9171217B2 (en) | 2002-05-03 | 2015-10-27 | Magna Electronics Inc. | Vision system for vehicle |
| US9555803B2 (en) | 2002-05-03 | 2017-01-31 | Magna Electronics Inc. | Driver assistance system for vehicle |
| US9191634B2 (en) | 2004-04-15 | 2015-11-17 | Magna Electronics Inc. | Vision system for vehicle |
| US9428192B2 (en) | 2004-04-15 | 2016-08-30 | Magna Electronics Inc. | Vision system for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0240175U (ja) | 1990-03-19 |
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