JPS61105376A

JPS61105376A - 弁装置

Info

Publication number: JPS61105376A
Application number: JP22678484A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ando; 英夫安藤
Original assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Current assignee: Taiyo Steel Co Ltd
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-05-23

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、流体の流れの方向、圧力、流量などを電気信
号に基づいて制御する弁装置に関する。

「従来の技術」従来、この種の弁装置としては電磁石を用いた電磁弁が
一般に広く知られている。第２図はその一例のパイロッ
ト形電磁切換弁を示し、主弁本体１上にパイロット弁本
体２、さらにその上に電磁石３を設置している。

主弁本体１はインボート４．アウトボート５及び排出ボ
ート６を設けているとともに、大ピストン室７と小ピス
トン室８とを上下に連続して形成し、これらピストン室
内にスプール９の大ピストン１０と小ピストン１１とを
それぞれ摺動自在に嵌装している。大ピストン室７はイ
ンボート４と、小ピストン室８はアウトボート５及び排
出ボート６と連通している。

パイロット弁本体２は、主弁本体１の大ピストン室７と
連通する空室１２内に弁座１３を設けるとともに、この
弁座１３に、インボート４と連通する弁口１４を設け、
また手動開閉体１５を装着している。

この手動開閉体１５の一端部は空室１２内に突入し、他
端部（操作部）はパイロット弁本体２の外面より突出し
ている。

電磁石３は、案内筒１６内の下側部にプランジャ１７を
摺動自在に嵌装するとともに、上側部にコア＝１８を嵌
着し、案内筒１６の外周に、コイルカバーで包被された
コイル１９を嵌めてナツト２０で固定し、コイルカバー
の外側に電気配線用のソケット２１を取り付けている。

プランジャ１７は、コイル１９が非励磁状態のときはバ
ネ力で弁座１３に圧接して弁口１４を閉じているが、コ
イル１９が励磁されるとコアー１８に吸引されて弁口１
４を自動的に開く。また、このプランジャ１７は手動開
閉体１５を操作して持ち上げることにより、手動によっ
ても弁座１３から離すことができる。

「発明が解決しようとする問題点」しかし、このように電磁石を用いた場合には、全体が大
型になるとともに重量も重くなり、しがち部品点数が多
いためにその品質管理が面倒であり、また応答性が悪い
とかコイルの焼損事故が多いなど種々の問題点があった
。

本発明の目的は、このような問題点を一掃できる斬新な
弁装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」本発明の弁装置は、弁体を圧電素子で構成し、その電気
歪作用によって弁口を開閉またはその開度を調整するよ
うにしたものである。

「作　用」従って、弁体に直接に電気信号を供給して弁口を開閉ま
たはその開度を調整することができる。

「実施例」以下に本発明を、気体圧用バイロフト形切換弁における
パイロット弁に適用した第１図の実施例について詳述す
る。

この切換弁は、主弁本体１上にガスケット２２を介して
パイロット弁本体２３を設置している。

主弁本体１自体は第２図に示した従来のものと同じ構成
で、インボート４．アウトボート５．排出ボート６、大
ピストン室７．小ピストン室８を有するとともに、スプ
ール９の大、小ピストン１０゜１１を大、小ピストン室
７，８にそれぞれ摺動自在に嵌装している。

パイロット弁本体２３は、上下のケース２３ａ、　２３
ｂを合致することによって主弁本体１の大ピストン室７
と通路２４を介して連通ずる弁室２５を形成し、この弁
室２５の内底面に給気側弁座２６、天井面に排気側弁座
２７を設けている。給気側弁座２６には、パイロット弁
本体２３に設けられた通路２８及び主弁本体１に設けら
れ紅通路２９を介してインボート４と連通する給気側弁
口３０が、また排気側弁座２７には、排気孔３１を通じ
て大気開放された排気側弁口３２が形成されている。

弁室２５内には、一端部を上下のケース２３ａ、　２３
ｂで挾持された板状の弁体３３が配設されている。この
弁体３３はバイモルフ（２Ｎ）型セラミックス製の圧電
素子（圧電アクチュエータ）で構成され、電圧を印加し
ないときには、実線で示すように給・気側弁座２６に圧
接してその弁口３０を閉じているが、電圧を印加すると
鎖線で示すように上方へ変位（湾曲）して排気側弁座２
７に圧接し、その弁口３２を閉じる。こ、の弁体３３の
電極に接続されたリード線３４はパイロ・ノド弁本体２
３の外方へ引き出されている。

また、下ケース２３ｂに設けられた貫通孔３５に手動開
閉体３６が摺動自在にしかも気密に嵌装されている。こ
の手動開閉体３６の一端部は弁室２５の外方へ突出して
いるのに対し、上面が傾斜した他端部は弁室２５内に突
入して弁体３３の自由端部の下方に位置している。

従って、通常は弁体３３が給気側弁口３０を閉じており
、このときは弁室２５内は排気孔３１を通じて大気開放
されるのに対し、大ピストン室７内には大ピストン１０
の下側にインボート４よりの圧縮気体が直接に流入する
ため、スプール９が上昇してアウトボート５と排出ボー
ト６とが小ピストン室８を介して連通ずる。

一方、弁体３３北リード線３４を通じて電圧を印加して
弁体３３を上方へ変位させ、あるいは手動開閉体３６を
操作して弁体３３を持ち上げると、給気側弁口３０が開
いて排気側弁口３２が閉じ、インボード４よりの圧縮気
体が通路２９．２８、弁室２５、通路２４を通じ大ピス
トン１０の上側において大ピストン室７に流入するため
、スプール９が下降したインボート４とアウトボート５
とが大ピストン室７を介して連通ずる。

なお、上記実施例では本発明を、気体圧用パイロット形
切換弁におけるパイロット弁に通用したが、本発明はこ
のような方向制御弁に限られるものではなく、圧力を制
御する圧力制御弁、弁体の変位によって流量を制御する
流量制御弁などの他の制御弁、あるいは気体圧用に限ら
ず液体圧用の弁にも適用できるものである。

「発明の効果」以上述べた通り本発明の弁装置は、弁体を圧電素子で構
成し、その電気歪作用によって弁口を開閉またはその開
度を調整するため、従来の電磁石によるものに比べ次の
ような効果がある。

■　弁体の応答性がよい。

■　弁体に直接に電圧を印加して変位させるため、部品
点数が少なく、信頼性が高い。

■　小型になる。

■　軽量になる。

■　量産化によって低廉にできる。

■　従来のようなコイルの焼損、断線等の事故がなくな
る。

■　部品の製作２組み立て等の生産作業が少なく、製造
が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は従来例の
断面図である。１・・・主弁本体、４・・・インボート、５・・・アウ
トボート、６・・・排出ボート、７・・・大ピストン室
、８・・・小ピストン室、９・・・スプール、１０・・
・大ピストン、１１・・・小ピストン、２２・・・ガス
ケット、２３・・・バイロフト弁本体、２３ａ、　２３
ｂ・・・上下のケース、２４・・・弁室、２６・・・給
気側弁座、２７・・・排気側弁座、２８．２９・・・通
路、３０・・・給気側弁口、３１・・・排気孔、３２・
・・排気側弁口、３３・・・弁体、３４・・・リード線
、３５・・・貫通孔、３６・・・手動開閉体。特許出願人　　太陽鉄工株式会社第２図手続補正書昭和５９年１２月１１日特許庁長官　　　志　　賀　　　　　学　　殿１、　事
件の表示特願昭５９−２２６７８４号２、発明の名称弁　　　　装　　　　置３、　補正をする者事件との関係　　特許出願人太陽鉄工株式会社４、代理人 ■１０５東京都港区新橋−丁目１８番１１号−松ビル自
　　　　発６、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄。７、　１＃ｉ正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

１．弁体を圧電素子で構成し、その電気歪作用によって
弁口を開閉またはそれの開度を調整することを特徴とす
る弁装置。