JPS6218791B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6218791B2 JPS6218791B2 JP58171645A JP17164583A JPS6218791B2 JP S6218791 B2 JPS6218791 B2 JP S6218791B2 JP 58171645 A JP58171645 A JP 58171645A JP 17164583 A JP17164583 A JP 17164583A JP S6218791 B2 JPS6218791 B2 JP S6218791B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrostrictive element
- valve
- electrostrictive
- valve seat
- combines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/025—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic actuated by thermo-electric means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電歪素子を用いた弁装置に関し、
一層詳細には、所定電圧下に伸縮する電歪素子と
湾曲する電歪素子を組み合わせることにより流体
の制御を行うように構成した弁装置に関する。
一層詳細には、所定電圧下に伸縮する電歪素子と
湾曲する電歪素子を組み合わせることにより流体
の制御を行うように構成した弁装置に関する。
流体の通路を切り換えることによりアクチユエ
ータの付勢・滅勢をはかる弁装置として電磁弁が
広汎に普及している。ところで、この電磁弁は、
一般的にソレノイドを含むために小型化には限度
があるし、また、複数個の電磁弁を連設する電磁
弁マニホールドにした場合、前記のように小型化
に対する制約と共にソレノイドの付勢・滅勢時の
衝撃、音も無視できないほどに煩わしい。しか
も、ソレノイドの付勢・滅勢の際に消費される電
力は、相当大きくなる。さらにまた、空気等の流
体圧を利用するロボツトに電磁弁を付設してその
制御を行おうとする時、マイクロプロセツサ等を
組み込んで可及的に小型であろうとする要請に沿
わない不都合を露呈する。
ータの付勢・滅勢をはかる弁装置として電磁弁が
広汎に普及している。ところで、この電磁弁は、
一般的にソレノイドを含むために小型化には限度
があるし、また、複数個の電磁弁を連設する電磁
弁マニホールドにした場合、前記のように小型化
に対する制約と共にソレノイドの付勢・滅勢時の
衝撃、音も無視できないほどに煩わしい。しか
も、ソレノイドの付勢・滅勢の際に消費される電
力は、相当大きくなる。さらにまた、空気等の流
体圧を利用するロボツトに電磁弁を付設してその
制御を行おうとする時、マイクロプロセツサ等を
組み込んで可及的に小型であろうとする要請に沿
わない不都合を露呈する。
そこで、本発明者等は、鋭意研究並びに工夫を
重ねた結果、電圧の印加極性によつて互いに伸縮
する板状の電歪素子を二枚張り合わせたバイモル
フ型電歪素子に着目し、このバイモルフ型電歪素
子と単に一方向に伸縮するに過ぎない電歪素子と
を組み合わせ、所定の電圧下に前記素子の伸縮並
びに湾曲作用により流体を制御する弁座の開成、
閉成を行うように構成すれば、小型化に適し、消
費電力の少ないしかも動作も安定した弁装置が得
られ前記の問題点が一掃できることが判つた。
重ねた結果、電圧の印加極性によつて互いに伸縮
する板状の電歪素子を二枚張り合わせたバイモル
フ型電歪素子に着目し、このバイモルフ型電歪素
子と単に一方向に伸縮するに過ぎない電歪素子と
を組み合わせ、所定の電圧下に前記素子の伸縮並
びに湾曲作用により流体を制御する弁座の開成、
閉成を行うように構成すれば、小型化に適し、消
費電力の少ないしかも動作も安定した弁装置が得
られ前記の問題点が一掃できることが判つた。
従つて、本発明の目的は、小型化に適し、動作
が確実且つ静寂であり、しかも、製造コストも低
廉消費電力の少ない流体制御用の弁装置を提供す
るにある。
が確実且つ静寂であり、しかも、製造コストも低
廉消費電力の少ない流体制御用の弁装置を提供す
るにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、一方
向に伸縮可能な第１の電歪素子に前記伸縮方向に
対して直交する方向に湾曲する第２の電歪素子を
係止し、前記湾曲する第２電歪素子の湾曲方向に
弁座を配設し、前記第１電歪素子と第２電歪素子
とに所定の電圧を印加し、前記電歪素子により前
記弁座の開閉成動作を行うよう構成することを特
徴とする。
向に伸縮可能な第１の電歪素子に前記伸縮方向に
対して直交する方向に湾曲する第２の電歪素子を
係止し、前記湾曲する第２電歪素子の湾曲方向に
弁座を配設し、前記第１電歪素子と第２電歪素子
とに所定の電圧を印加し、前記電歪素子により前
記弁座の開閉成動作を行うよう構成することを特
徴とする。
次に、本発明に係る弁装置について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
第１図および第２図において、参照符号１０
は、ハウジング内に配置される矩形状の基台を示
し、この基台１０の上部中央部に所定間隔離間し
て一対の矩形状の弁体１２，１４を対向配置す
る。弁体１２，１４の互いに対面する側面部１
６，１８の略中央部には、夫々、円錐台状に膨出
する弁座２０，２２を形成する。弁体１２には前
記弁座２０から第１図において水平方向に延在す
る流体導入孔２４を設け、一方、弁体１４には、
前記弁座２２から、同様に水平方向に延在する流
体排出孔２６が設けられる。
は、ハウジング内に配置される矩形状の基台を示
し、この基台１０の上部中央部に所定間隔離間し
て一対の矩形状の弁体１２，１４を対向配置す
る。弁体１２，１４の互いに対面する側面部１
６，１８の略中央部には、夫々、円錐台状に膨出
する弁座２０，２２を形成する。弁体１２には前
記弁座２０から第１図において水平方向に延在す
る流体導入孔２４を設け、一方、弁体１４には、
前記弁座２２から、同様に水平方向に延在する流
体排出孔２６が設けられる。
次に、前記基台１０の側面部から一方向に伸縮
可能な一対の電歪素子２８，３０を延在させその
両端部に係止部材３２，３４を立設しておく。係
止部材３２，３４の互いに対抗する面部３６，３
８には垂直方向にヒンジを形成するＶ溝４０，４
２を刻設し、これらのＶ溝４０，４２に板状のバ
イモルフ型電歪素子４４を係止する。この場合、
バイモルフ型電歪素子４４は、少なくとも印加さ
れる電圧の極性によつて互いに反対に伸縮作用を
行う素子片４６ａ，４６ｂにより形成されるもの
である。
可能な一対の電歪素子２８，３０を延在させその
両端部に係止部材３２，３４を立設しておく。係
止部材３２，３４の互いに対抗する面部３６，３
８には垂直方向にヒンジを形成するＶ溝４０，４
２を刻設し、これらのＶ溝４０，４２に板状のバ
イモルフ型電歪素子４４を係止する。この場合、
バイモルフ型電歪素子４４は、少なくとも印加さ
れる電圧の極性によつて互いに反対に伸縮作用を
行う素子片４６ａ，４６ｂにより形成されるもの
である。
なお、第２図において、参照符号４７は、前記
の各要素を気密に囲繞するハウジング、すなわ
ち、筐体であり、また、参照符号４８は、前記筐
体４７に形成された流体導出口である。
の各要素を気密に囲繞するハウジング、すなわ
ち、筐体であり、また、参照符号４８は、前記筐
体４７に形成された流体導出口である。
本発明に係る弁装置は、基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用について
説明する。
に構成されるものであり、次にその作用について
説明する。
既に述べたように、バイモルフ型の電歪素子
は、印加される電圧Ｖの極性によつて互いに反対
方向に伸縮する板状の素子P1，P2を少なくとも二
枚重ね合わせて構成される。従つて、第３図にお
いて、所定の極性で電圧が印加されると素子P1
は、伸長し、一方、素子P2は、逆に収縮する。こ
の結果、図において下方に指向する湾曲状態が得
られる。一方、前記と反対の極性で電圧を印加す
ると、素子P1は収縮し、素子P2は、伸長し、これ
によつて前記と逆の湾曲状態が得られる。
は、印加される電圧Ｖの極性によつて互いに反対
方向に伸縮する板状の素子P1，P2を少なくとも二
枚重ね合わせて構成される。従つて、第３図にお
いて、所定の極性で電圧が印加されると素子P1
は、伸長し、一方、素子P2は、逆に収縮する。こ
の結果、図において下方に指向する湾曲状態が得
られる。一方、前記と反対の極性で電圧を印加す
ると、素子P1は収縮し、素子P2は、伸長し、これ
によつて前記と逆の湾曲状態が得られる。
そこで、以上のような原理を基本として第１図
並びに第２図の装置の作用を説明すると次の通り
である。
並びに第２図の装置の作用を説明すると次の通り
である。
先ず、一方向に伸縮自在な電歪素子２８，３０
およびバイモルフ型電歪素子４４に何らの電圧を
印加しない状態において、電歪素子４４の長さを
Ｖ溝４０，４２間の長さＬよりも若干長く形成し
ておけば、電歪素子４４はその長さのために湾曲
し、素子４４の一側部は、弁座２０に圧接してそ
の開口部を閉塞する。
およびバイモルフ型電歪素子４４に何らの電圧を
印加しない状態において、電歪素子４４の長さを
Ｖ溝４０，４２間の長さＬよりも若干長く形成し
ておけば、電歪素子４４はその長さのために湾曲
し、素子４４の一側部は、弁座２０に圧接してそ
の開口部を閉塞する。
次に、電歪素子２８，３０に所定の極性で電圧
を印加すると、これらの電歪素子２８，３０は、
一方向にのみ伸長するために前記Ｖ溝４０，４２
間の距離Ｌは拡開し、これに伴つて電歪素子４４
は、略真直ぐになる。そこで、前記電歪素子２
８，３０への電圧の印加をそのまま保持すると共
に電圧素子４４の夫々の素子片４６ａ，４６ｂに
所定の極性の電圧を印加すれば、先に示した物性
によつて電歪素子片４６ａは伸長し、電歪素子片
４６ｂは逆に収縮する。このため、電歪素子４４
は、除々に弁座２０に近ずき遂にはこれを閉塞す
る。この時、電歪素子２８，３０に対する電圧の
印加を解除すれば、素子２８，３０は収縮し、こ
の収縮が弁座２０に近ずく電歪素子４４の湾曲作
用を好適に補助する。そして、電歪素子４４への
電圧の印加を解除しても電歪素子２８，３０の収
容によりＶ溝４０と４２との間は距離Ｌとなるた
めに電歪素子４４は湾曲したままとなり弁座２０
への閉塞作用はそのまま保持されることになる。
を印加すると、これらの電歪素子２８，３０は、
一方向にのみ伸長するために前記Ｖ溝４０，４２
間の距離Ｌは拡開し、これに伴つて電歪素子４４
は、略真直ぐになる。そこで、前記電歪素子２
８，３０への電圧の印加をそのまま保持すると共
に電圧素子４４の夫々の素子片４６ａ，４６ｂに
所定の極性の電圧を印加すれば、先に示した物性
によつて電歪素子片４６ａは伸長し、電歪素子片
４６ｂは逆に収縮する。このため、電歪素子４４
は、除々に弁座２０に近ずき遂にはこれを閉塞す
る。この時、電歪素子２８，３０に対する電圧の
印加を解除すれば、素子２８，３０は収縮し、こ
の収縮が弁座２０に近ずく電歪素子４４の湾曲作
用を好適に補助する。そして、電歪素子４４への
電圧の印加を解除しても電歪素子２８，３０の収
容によりＶ溝４０と４２との間は距離Ｌとなるた
めに電歪素子４４は湾曲したままとなり弁座２０
への閉塞作用はそのまま保持されることになる。
このようにして、印加される電圧の極性を変化
させることにより容易に弁の開閉作用を行うこと
ができる。なお、この場合、電歪素子２８，３０
と電歪素子４４への電圧の印加、除去は、同時的
に行われる得ることは勿論である。
させることにより容易に弁の開閉作用を行うこと
ができる。なお、この場合、電歪素子２８，３０
と電歪素子４４への電圧の印加、除去は、同時的
に行われる得ることは勿論である。
次に、第４図に本発明装置の別の実施例を示
す。
す。
この実施例において、第１図並びに第２図と同
一の参照符号は、同一の構成要素を示すものであ
る。
一の参照符号は、同一の構成要素を示すものであ
る。
そこで、この実施例では、前記実施例のＶ溝を
刻設した係止部材３２，３４に代えて割溝５０，
５２を形成した係止部材５４，５６を電歪素子２
８，３０に係着した。従つて、電歪素子４４は、
この割溝５０，５２に螺入するボルト５８，５９
により係着されることになる。動作は、前記実施
例と同様である。
刻設した係止部材３２，３４に代えて割溝５０，
５２を形成した係止部材５４，５６を電歪素子２
８，３０に係着した。従つて、電歪素子４４は、
この割溝５０，５２に螺入するボルト５８，５９
により係着されることになる。動作は、前記実施
例と同様である。
また、第５図および第６図にさらに別の実施例
を示す。
を示す。
この実施例においても、第１図、第２図および
第４図に示す参照符号と同一の参照符号は、同一
の構成要素を示すものとする。
第４図に示す参照符号と同一の参照符号は、同一
の構成要素を示すものとする。
そこで、この実施例では、基台１０を矩形体状
よりも寧ろコ字状の基台６０に形成すると共にこ
の基台６０の中央空間部に一本の一方向のみ伸縮
可能な電歪素子６２を嵌着している。すなわち、
この実施例では、分離構成された二つの電歪素子
２８，３０に代えて一つの電歪素子６２にしたの
で電歪素子６２への電圧印加用の配線を減少でき
る利点がある。
よりも寧ろコ字状の基台６０に形成すると共にこ
の基台６０の中央空間部に一本の一方向のみ伸縮
可能な電歪素子６２を嵌着している。すなわち、
この実施例では、分離構成された二つの電歪素子
２８，３０に代えて一つの電歪素子６２にしたの
で電歪素子６２への電圧印加用の配線を減少でき
る利点がある。
本発明によれば、以上のように一方向のみに伸
縮する電歪素子と湾曲する電歪素子との組合せ構
造をもとに電圧の印加・除去により一対の弁座の
開成並びに閉成を可能にした。しかも、弁の切換
時のみ電圧の印加をするだけで開成・閉成状態は
電圧を除去後も保持され、従つて、エネルギーの
消費量も少なく、安定した、しかも小型化に適し
て動作時すこぶる静寂な弁装置を得ることができ
る。
縮する電歪素子と湾曲する電歪素子との組合せ構
造をもとに電圧の印加・除去により一対の弁座の
開成並びに閉成を可能にした。しかも、弁の切換
時のみ電圧の印加をするだけで開成・閉成状態は
電圧を除去後も保持され、従つて、エネルギーの
消費量も少なく、安定した、しかも小型化に適し
て動作時すこぶる静寂な弁装置を得ることができ
る。
以上、本発明に係る電歪素子を用いた弁装置に
ついて好適な実施例を挙げて説明したが、本発明
は、この実施例に限定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲において種々の改変が
可能であることは勿論である。
ついて好適な実施例を挙げて説明したが、本発明
は、この実施例に限定されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲において種々の改変が
可能であることは勿論である。
図は、本発明に係るものであり、第１図は、一
方向に伸縮する一対の電歪素子と湾曲する電歪素
子との相関々係を示す弁装置の斜視説明図、第２
図は、第１図に示す弁本体が筐体内に配置された
状態の一部切断平面図、第３図は、湾曲する電歪
素子の動作原理図、第４図は、本発明の別の実施
例に係るものであつて、湾曲する電歪素子をボル
トで固定した状態の平面図、第５図は、本発明の
さらに別の実施例に係るものであつて、湾曲する
電歪素子と１本の一方向に伸縮する電歪素子との
組合せを示す斜視説明図、第６図は、第５図に示
す装置の平面図である。 １０…基台、１２，１４…弁体、１６，１８…
側部、２０，２２…弁座、２４…流体導入口、２
６…流体排出口、２８，３０…電歪素子、３２，
３４…係止部材、３６，３８…面部、４０，４２
…Ｖ溝、４４…電歪素子、４７…割溝、４８…流
体導出口、５０，５２…割溝、５４，５６…係止
部材、５８，５９…ボルト、６０…基台、６２…
電歪素子。
方向に伸縮する一対の電歪素子と湾曲する電歪素
子との相関々係を示す弁装置の斜視説明図、第２
図は、第１図に示す弁本体が筐体内に配置された
状態の一部切断平面図、第３図は、湾曲する電歪
素子の動作原理図、第４図は、本発明の別の実施
例に係るものであつて、湾曲する電歪素子をボル
トで固定した状態の平面図、第５図は、本発明の
さらに別の実施例に係るものであつて、湾曲する
電歪素子と１本の一方向に伸縮する電歪素子との
組合せを示す斜視説明図、第６図は、第５図に示
す装置の平面図である。 １０…基台、１２，１４…弁体、１６，１８…
側部、２０，２２…弁座、２４…流体導入口、２
６…流体排出口、２８，３０…電歪素子、３２，
３４…係止部材、３６，３８…面部、４０，４２
…Ｖ溝、４４…電歪素子、４７…割溝、４８…流
体導出口、５０，５２…割溝、５４，５６…係止
部材、５８，５９…ボルト、６０…基台、６２…
電歪素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一方向に伸縮可能な第１の電歪素子に前記伸
縮方向に対して直交する方向に湾曲する第２の電
歪素子を係止し、前記湾曲する第２電歪素子の湾
曲方向に弁座を配設し、前記第１電歪素子と第２
電歪素子とに所定の電圧を印加し、前記第２電歪
素子により前記弁座の開閉成動作を行うよう構成
することを特徴とする電歪素子を組合せた弁装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
弁座は、所定間隔離間した一対の流体導入用弁座
と流体排出用弁座とからなり、前記一対の弁座は
互いに対向配置され、第２電歪素子は、前記一対
の弁座の間に介装されてなる電歪素子を組合わせ
た弁装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
第１電歪素子は、弁座が形成される基台の両側部
から互いに反対方向に延在してなる電歪素子を組
合わせた弁装置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
第１電歪素子は、コ字状に形成された基台の中部
空間部から延在する一本の素子からなる電歪素子
を組合わせた弁装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
第２電歪素子は、第１電歪素子の端部に配設され
たＶ溝を有する係止部材に支障されてなる電歪素
子を組合わせた弁装置。 ６ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
第２電歪素子は、第１電歪素子の端部に配設され
た割溝を有する係止部材に支承されてなる電歪素
子を組合わせた弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17164583A JPS6065971A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電歪素子を組合せた弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17164583A JPS6065971A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電歪素子を組合せた弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065971A JPS6065971A (ja) | 1985-04-15 |
| JPS6218791B2 true JPS6218791B2 (ja) | 1987-04-24 |
Family
ID=15927046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17164583A Granted JPS6065971A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | 電歪素子を組合せた弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065971A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6065688A (en) * | 1998-03-09 | 2000-05-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Mass-flux actuator with high frequency response |
| GB9927572D0 (en) * | 1999-11-22 | 2000-01-19 | Pbt Ip Limited | Piezo ceramic bender and valve incorporating same |
| JP5066678B2 (ja) * | 2007-03-22 | 2012-11-07 | 並木精密宝石株式会社 | 磁歪式ガスバルブ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911746B2 (ja) * | 1975-10-20 | 1984-03-17 | 株式会社デンソー | 流体噴射弁 |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP17164583A patent/JPS6065971A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6065971A (ja) | 1985-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5178190A (en) | Microvalve | |
| US6759790B1 (en) | Apparatus for moving folded-back arms having a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation | |
| US4983876A (en) | Piezoelectric pump assembly | |
| KR100352781B1 (ko) | 압전형 밸브 | |
| JP3215113B2 (ja) | マイクロバルブ | |
| US4460840A (en) | Temperature compensated piezoelectric actuator arrangement | |
| MX9606027A (es) | Accionador para valvula. | |
| WO2004001871A3 (en) | Uni-body piezoelectric motor | |
| KR950006290A (ko) | 밸브 장치 | |
| JPS6218791B2 (ja) | ||
| JPH0220874B2 (ja) | ||
| US20030070716A1 (en) | Microvalve | |
| US6717332B2 (en) | Apparatus having a support structure and actuator | |
| JPS62283274A (ja) | 電歪素子を用いた弁 | |
| JPH0368685U (ja) | ||
| JPH0336768Y2 (ja) | ||
| EP3224688B1 (en) | Control element with buckled member | |
| WO2003012322A3 (de) | Ventil zum steuern von flüssigkeiten | |
| JPH0325467Y2 (ja) | ||
| US7624964B2 (en) | Gas valve with proportional output | |
| JP2740596B2 (ja) | 開閉弁 | |
| JPH0325466Y2 (ja) | ||
| KR100453993B1 (ko) | 압전밸브 | |
| JPH0313658Y2 (ja) | ||
| JPS6330680U (ja) |