JP7033563B2 - Switching valve - Google Patents
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Description
本発明は、切換弁に関する。 The present invention relates to a switching valve.
例えば特許文献1には、第1弁座に接離可能な第1弁体と、第2弁座に接離可能な第2弁体と、を備えた、所謂、複座弁方式の切換弁が開示されている。第1弁体及び第2弁体は、筒状のボディ内をボディの軸方向に一体的に移動可能に構成されている。第1弁座及び第2弁座は、ボディの軸方向で同一方向を向いている。第1弁体及び第2弁体は、弁ばねによって第1弁座及び第2弁座それぞれに接近する方向へ付勢されている。そして、第1弁体及び第2弁体が、弁ばねの付勢力に抗して、第1弁座及び第2弁座それぞれに対して離間する方向へ一体的に移動することにより、第1弁体と第1弁座との間の流体の流れが許容されるとともに、第2弁体と第2弁座との間の流体の流れが許容される。これによれば、弁体と弁座とがそれぞれ一つずつしか設けられていない、所謂、単座弁方式の切換弁に比べると、流量を多く確保することができる。 For example, in Patent Document 1, a so-called double-seat valve type switching valve including a first valve body that can be connected to and detached from the first valve seat and a second valve body that can be attached to and detached from the second valve seat is provided. Is disclosed. The first valve body and the second valve body are configured to be integrally movable in the axial direction of the body in the cylindrical body. The first valve seat and the second valve seat face in the same direction in the axial direction of the body. The first valve body and the second valve body are urged by a valve spring in a direction approaching each of the first valve seat and the second valve seat. Then, the first valve body and the second valve body move integrally with respect to each of the first valve seat and the second valve seat against the urging force of the valve spring, so that the first valve body and the second valve body first move. A fluid flow between the valve body and the first valve seat is allowed, and a fluid flow between the second valve body and the second valve seat is allowed. According to this, it is possible to secure a large flow rate as compared with the so-called single-seat valve type switching valve in which only one valve body and one valve seat are provided.
また、例えば特許文献2に開示されているようなピエゾアクチュエータを用いて、第1弁体及び第2弁体を一体的に移動させることが考えられている。このようなピエゾアクチュエータにおいては、ピエゾ素子を収容するとともにピエゾ素子の伸縮に追従して伸縮可能なケーシングを有しているものがある。そして、ケーシングが弁ばねの付勢力に抗して伸長することにより、第1弁体及び第2弁体が第1弁座及び第2弁座それぞれから離間する。このような構成は、例えば、電磁力及びばね力を用いたソレノイド方式よりも高い応答性が得られる。 Further, it is considered to move the first valve body and the second valve body integrally by using, for example, a piezo actuator as disclosed in Patent Document 2. Some such piezo actuators have a casing that accommodates the piezo element and can expand and contract in accordance with the expansion and contraction of the piezo element. Then, the casing extends against the urging force of the valve spring, so that the first valve body and the second valve body are separated from the first valve seat and the second valve seat, respectively. Such a configuration can obtain higher responsiveness than, for example, a solenoid method using an electromagnetic force and a spring force.
このような切換弁においては、第1弁座及び第2弁座の位置調整や、ピエゾアクチュエータのケーシングの位置調整が精度良く行われていないと、例えば、ケーシングが弁ばねの付勢力に抗して伸長して第1弁体が第1弁座から離間している状態であるにもかかわらず、第2弁体が第2弁座にまだ着座している場合がある。このように、第1弁体及び第2弁体が第1弁座及び第2弁座それぞれから同時に離間しない場合、高い応答性を維持しながら大流量を確保することが困難となる虞がある。 In such a switching valve, if the positions of the first valve seat and the second valve seat and the position of the casing of the piezo actuator are not adjusted accurately, for example, the casing resists the urging force of the valve spring. The second valve body may still be seated on the second valve seat even though the first valve body is extended and separated from the first valve seat. As described above, when the first valve body and the second valve body are not separated from each of the first valve seat and the second valve seat at the same time, it may be difficult to secure a large flow rate while maintaining high responsiveness. ..
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高い応答性を維持しながら大流量を確保することができる切換弁を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a switching valve capable of ensuring a large flow rate while maintaining high responsiveness.
上記課題を解決する切換弁は、筒状のボディと、前記ボディ内を前記ボディの軸方向に一体的に移動可能に構成された第1弁体及び第2弁体と、前記ボディ内に設けられるとともに前記第1弁体が接離する環状の第1弁座と、前記ボディ内に設けられるとともに前記第2弁体が接離する環状の第2弁座と、前記ボディの軸方向に伸縮するピエゾ素子の伸縮に伴い前記第1弁体及び前記第2弁体を一体的に移動させるピエゾアクチュエータと、を備え、前記第1弁座及び前記第2弁座が、前記ボディの軸方向で同一方向を向いており、前記第1弁体及び前記第2弁体は、弁ばねによって前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれに接近する方向へ付勢されており、前記ピエゾアクチュエータは、前記ピエゾ素子を収容するとともに前記ピエゾ素子の伸縮に追従して伸縮可能なケーシングを有し、前記ケーシングが前記弁ばねの付勢力に抗して伸長することにより、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれから離間する切換弁であって、前記ケーシングは、円筒状であり、前記ボディ内における前記ピエゾアクチュエータと前記第1弁体との間には、前記第1弁座を有する円筒状の弁座プラグが配置され、前記第2弁座は、前記ボディに形成されており、前記弁座プラグは、前記ボディの内周面にねじ込まれるプラグねじ部を有し、前記ケーシングと前記弁座プラグとの間には、前記ケーシングにおける前記弁座プラグに対する回転を規制する回り止め部が設けられており、前記ケーシングの回転に伴って、前記回り止め部を介した前記プラグねじ部における前記ボディの内周面に対するねじ込みが行われて、前記弁座プラグが前記弁ばねの付勢力に抗して前記軸方向に移動可能になっており、前記ケーシングは、付勢ばねによって前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれに接近する方向へ付勢されており、前記ケーシングにおける前記付勢ばねの付勢力による移動を規制する筒状のカバー部材が前記ボディに対してねじ込まれており、前記カバー部材における前記ボディに対するねじ込みが行われて、前記ケーシングが前記付勢ばねの付勢力及び前記弁ばねの付勢力に抗して前記第1弁体及び前記第2弁体と一体的に前記ボディの軸方向に移動可能になっている。 The switching valve for solving the above problems is provided in the tubular body, the first valve body and the second valve body configured so as to be integrally movable in the axial direction of the body, and in the body. An annular first valve seat to which the first valve body is brought into contact with and detached from the body, and an annular second valve seat provided in the body and to which the second valve body is brought into contact with and detached from the body, and expand and contract in the axial direction of the body. The first valve seat and the second valve seat are provided with a piezo actuator that integrally moves the first valve body and the second valve body as the piezo element expands and contracts, and the first valve seat and the second valve seat are in the axial direction of the body. The first valve body and the second valve body are oriented in the same direction, and the first valve body and the second valve body are urged by a valve spring in a direction approaching each of the first valve seat and the second valve seat, and the piezo actuator is The first valve body and the first valve body and the said The second valve body is a switching valve separated from each of the first valve seat and the second valve seat, and the casing is cylindrical, and the piezo actuator and the first valve body in the body A cylindrical valve seat plug having the first valve seat is arranged between them, the second valve seat is formed on the body, and the valve seat plug is screwed into the inner peripheral surface of the body. A detent portion is provided between the casing and the valve seat plug to regulate the rotation of the casing with respect to the valve seat plug. The plug threaded portion is screwed into the inner peripheral surface of the body via the detent portion, so that the valve seat plug can move in the axial direction against the urging force of the valve spring. The casing is urged by an urging spring in a direction in which the first valve body and the second valve body approach each of the first valve seat and the second valve seat, and the urging in the casing. A cylindrical cover member that regulates movement by the urging force of the spring is screwed into the body, the cover member is screwed into the body, and the casing is subjected to the urging force of the urging spring and the urging force of the spring. It can move in the axial direction of the body integrally with the first valve body and the second valve body against the urging force of the valve spring.
上記切換弁において、前記ケーシングは、前記弁座プラグ内に挿入されるアクチュエータ挿入部を有し、前記回り止め部は、前記弁座プラグの内周面の一部分に形成される一対のプラグ平面と、前記アクチュエータ挿入部に形成されるとともに前記一対のプラグ平面にそれぞれ当接可能な一対のアクチュエータ平面と、から構成されているとよい。 In the switching valve, the casing has an actuator insertion portion inserted into the valve seat plug, and the detent portion has a pair of plug planes formed on a part of the inner peripheral surface of the valve seat plug. It is preferable that the actuator is formed of a pair of actuator planes formed in the actuator insertion portion and capable of contacting the pair of plug planes, respectively.
上記切換弁において、前記第1弁座の流路断面積と前記第2弁座の流路断面積とが同じであるとよい。 In the switching valve, it is preferable that the flow path cross-sectional area of the first valve seat and the flow path cross-sectional area of the second valve seat are the same.
この発明によれば、高い応答性を維持しながら大流量を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to secure a large flow rate while maintaining high responsiveness.
以下、切換弁を具体化した一実施形態を図1~図6にしたがって説明する。
図1に示すように、切換弁10は、筒状のボディ11を備えている。ボディ11は、弁ボディ12及びハウジング50を有している。弁ボディ12及びハウジング50はそれぞれ筒状である。弁ボディ12は、ボディ本体13と、ボディ本体13に連結されるキャップ部材14と、を有している。ボディ本体13には、弁孔15が形成されている。弁孔15は、ボディ本体13の一端面13aから一端面13aとは反対側の面である他端面13bにかけて貫通している。弁孔15が延びる方向は、ボディ11の軸方向である。
Hereinafter, an embodiment in which the switching valve is embodied will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
As shown in FIG. 1, the
弁孔15は、小径孔15a及び大径孔15bを有している。小径孔15a及び大径孔15bはそれぞれ円孔状である。小径孔15aの孔径は、大径孔15bの孔径よりも小さい。小径孔15aの一端は、ボディ本体13の一端面13aに開口するとともに、小径孔15aの他端は、大径孔15bの一端に連通している。大径孔15bの他端部は、雌ねじ孔15cになっている。雌ねじ孔15cは、ボディ本体13の他端面13bに開口している。
The
ボディ本体13には、第1ポート16が形成されている。第1ポート16は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に延びている。第1ポート16は、ボディ本体13における弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向で小径孔15aと重なる位置に配置されている。第1ポート16の一端は、ボディ本体13における弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に位置する外面に開口しており、配管等を介して図示しない流体供給源に接続されている。第1ポート16の他端は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向で小径孔15aから離間した位置に配置されている。
A
ボディ本体13には、第1接続通路17が形成されている。第1接続通路17は、弁孔15に平行に延びている。第1接続通路17は、第1ポート16を横切っている。したがって、第1ポート16は、第1接続通路17の途中に連通している。第1接続通路17の一端は、ボディ本体13の一端面13aに開口している。第1接続通路17の他端は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向で大径孔15bから離間した位置に配置されている。
A
ボディ本体13には、第2接続通路18が形成されている。第2接続通路18は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に延びている。第2接続通路18は、ボディ本体13における弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に位置する外面から弁孔15の大径孔15bに向けて延びている。第2接続通路18の一端は、弁孔15の大径孔15bに連通している。第2接続通路18の他端は、閉塞部材18aによって閉塞されている。第2接続通路18の途中は、第1接続通路17の他端に連通している。
A
ボディ本体13には、第2ポート19が形成されている。第2ポート19は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に延びている。第2ポート19は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向において、弁孔15の小径孔15aに対して第1ポート16とは反対側に位置している。第2ポート19の一端は、ボディ本体13における弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に位置する外面に開口しており、配管等を介して図示しない流体圧機器に接続されている。第2ポート19の他端は、弁孔15の小径孔15aに連通している。本実施形態の切換弁10は、2ポート弁である。
A
キャップ部材14は、ボディ本体13の一端面13aに連結されている。キャップ部材14におけるボディ本体13側の端面14aとボディ本体13の一端面13aとの間は、ガスケット21によってシールされている。キャップ部材14の端面14aには、円孔状の凹部22が形成されている。凹部22は、弁孔15の小径孔15aに連通している。凹部22の孔径は、小径孔15aの孔径及び大径孔15bの孔径よりも大きい。凹部22の内周面の軸心は、小径孔15aの軸心に一致している。小径孔15aの内周面、大径孔15bの内周面、及び凹部22の内周面は、ボディ11の内周面を形成している。
The
キャップ部材14には、第3接続通路23が形成されている。第3接続通路23の一端は、キャップ部材14の端面14aに開口し、第1接続通路17に連通している。第3接続通路23は、第1接続通路17が延びる方向と同一方向に延びている。
A third connecting
キャップ部材14には、第4接続通路24が形成されている。第4接続通路24は、第3接続通路23が延びる方向に対して直交する方向に延びている。第4接続通路24は、キャップ部材14における弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向に位置する外面から凹部22に向けて延びている。第4接続通路24の一端は、凹部22に連通している。第4接続通路24の他端は、閉塞部材24aによって閉塞されている。第4接続通路24の途中は、第3接続通路23の他端に連通している。
A
切換弁10は、弁座プラグ30を備えている。弁座プラグ30は、円筒状である。弁座プラグ30は、ボディ本体13の他端面13b側から弁孔15の大径孔15b内に挿入されるプラグ挿入部31と、ボディ本体13の他端面13bから突出するプラグ突出部32と、を有している。プラグ挿入部31の外周面の外径は、プラグ突出部32の外周面の外径よりも小さい。プラグ挿入部31の外周面の外径は、大径孔15bの孔径よりも僅かに小さい。
The switching
弁座プラグ30は、プラグ大径孔33、プラグ中径孔34、及びプラグ小径孔35を有している。プラグ大径孔33の孔径は、プラグ中径孔34の孔径及びプラグ小径孔35の孔径よりも大きい。プラグ中径孔34の孔径は、プラグ小径孔35の孔径よりも大きい。よって、プラグ小径孔35の孔径は、プラグ大径孔33の孔径及びプラグ中径孔34の孔径よりも小さい。
The
プラグ大径孔33は、プラグ突出部32におけるプラグ挿入部31とは反対側の端面に開口している。プラグ中径孔34は、プラグ挿入部31におけるプラグ突出部32とは反対側の端面に開口している。プラグ小径孔35は、プラグ大径孔33とプラグ中径孔34とを連通している。プラグ大径孔33の軸心、プラグ中径孔34の軸心、及びプラグ小径孔35の軸心は一致している。プラグ大径孔33の内周面、プラグ中径孔34の内周面、及びプラグ小径孔35の内周面は、弁座プラグ30の内周面を形成している。
The plug large-
図2に示すように、プラグ大径孔33の内周面の一部分は、一対のプラグ平面33aになっている。したがって、一対のプラグ平面33aは、弁座プラグ30の内周面の一部分に形成されている。一対のプラグ平面33aは、互いに平行に延びている。一対のプラグ平面33aの最短距離は、プラグ小径孔35の孔径よりも大きい。プラグ大径孔33の軸心から各プラグ平面33aまでの最短距離はそれぞれ同じである。
As shown in FIG. 2, a part of the inner peripheral surface of the
図1に示すように、プラグ挿入部31の外周面におけるプラグ突出部32側の端部は、雄ねじが形成されたプラグねじ部36になっている。弁座プラグ30は、プラグねじ部36が雌ねじ孔15cにねじ込まれることにより、ボディ本体13に取り付けられている。したがって、弁座プラグ30は、ボディ11の内周面にねじ込まれるプラグねじ部36を有している。
As shown in FIG. 1, the end portion on the outer peripheral surface of the
プラグ挿入部31には、弁座プラグ30の径方向に延びる連通孔37が形成されている。連通孔37は、弁ボディ12の軸方向に対して直交する方向で、第2接続通路18における弁孔15の大径孔15bに対する開口部分と対向している。したがって、プラグ挿入部31におけるプラグ突出部32とは反対側の端面は、第2接続通路18における弁孔15の大径孔15bに対する開口部分よりも弁孔15の小径孔15a寄りに位置している。
The
プラグ挿入部31におけるプラグ突出部32とは反対側の端面には、円環状の第1弁座38が突設されている。したがって、弁座プラグ30は、第1弁座38を有している。第1弁座38は、弁孔15の大径孔15b内に配置されている。したがって、第1弁座38は、ボディ11内に設けられている。第1弁座38は、プラグ挿入部31におけるプラグ突出部32とは反対側の端面を平面視したとき、プラグ中径孔34を取り囲んでいる。
An annular
ボディ本体13の一端面13aには、円環状の第2弁座39が突設されている。したがって、第2弁座39は、ボディ11に形成されている。第2弁座39は、凹部22内に配置されている。したがって、第2弁座39は、ボディ11内に設けられている。第2弁座39は、ボディ本体13の一端面13aを平面視したとき、弁孔15の小径孔15aを取り囲んでいる。
An annular
第1弁座38の軸心は、第2弁座39の軸心に一致している。第1弁座38の内径は、第2弁座39の内径と同じである。したがって、第1弁座38の流路断面積と第2弁座39の流路断面積とが同じである。第1弁座38及び第2弁座39は、ボディ11の軸方向で同一方向を向いている。
The axis of the
プラグ挿入部31におけるプラグ突出部32とは反対側の端面と弁孔15の大径孔15bとで区画される空間は、第1弁体40が収容される第1弁室41になっている。そして、第1弁座38には第1弁体40が接離する。また、ボディ本体13の一端面13aと凹部22とで区画される空間は、第2弁体42が収容される第2弁室43になっている。そして、第2弁座39には第2弁体42が接離する。
The space partitioned by the end surface of the
切換弁10は、第1弁体40を有する第1弁棒44と、第2弁体42を有する第2弁棒45と、を備えている。第1弁棒44及び第2弁棒45は、弁孔15内に収容されている。第1弁棒44及び第2弁棒45は、弁孔15内を弁ボディ12の軸方向に一体的に移動可能である。
The switching
第1弁棒44は、円柱状の第1軸部44aと、第1軸部44aの外周面の端部から第1軸部44aの径方向に突出する円環状の第1鍔部44bと、を有している。第1弁棒44の第1軸部44aは、プラグ小径孔35内に挿入されている。第1軸部44aの外径は、プラグ小径孔35の孔径よりも僅かに小さい。第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端部は、プラグ大径孔33内に出没可能になっている。プラグ小径孔35の内周面は、第1弁棒44が弁ボディ12の軸方向に移動する際に、第1軸部44aの外周面と摺接し、第1弁棒44における弁ボディ12の軸方向への移動をガイドするガイド面として機能している。第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端面は、平坦面状である。
The
第1鍔部44bは、第1弁室41内に収容されている。第1弁体40は、第1鍔部44bにおける第1軸部44a側の端面に取り付けられている。第1弁体40は、円環状のゴム部材である。第1弁体40の外径は、第1鍔部44bの外径と同じである。第1鍔部44bにおける第1軸部44aとは反対側の端面、及び第1軸部44aにおける第1鍔部44b側の端面は、第1軸部44aの径方向に延びる平坦面状であるとともに同一平面上に位置している。
The
第2弁棒45は、円柱状の第2軸部45aと、第2軸部45aの端部から第2軸部45aの径方向に突出する円環状の第2鍔部45bと、を有している。第2弁棒45の第2軸部45aは、弁孔15の小径孔15a内に挿入されている。第2軸部45aの外径は、小径孔15aの孔径の1/3以下である。第2軸部45aにおける第2鍔部45bとは反対側の端部は、大径孔15b内に出没可能になっている。第2軸部45aにおける第2鍔部45bとは反対側の端面は、平坦面状である。そして、第2軸部45aにおける第2鍔部45bとは反対側の端面は、第1軸部44aにおける第1鍔部44b側の端面に面接触した状態で当接している。
The
第2鍔部45bは、凹部22内に収容されている。第2弁体42は、第2鍔部45bにおける第2軸部45a側の端面に取り付けられている。第2弁体42は、円環状のゴム部材である。第2弁体42の外径は、第2鍔部45bの外径と同じである。第1弁棒44の第1鍔部44bの外径は、第2弁棒45の第2鍔部45bの外径と同じであり、第1弁体40の外径は、第2弁体42の外径と同じである。
The
凹部22内には、弁ばね46が収容されている。弁ばね46は、第2弁棒45の第2鍔部45bと凹部22の底面との間に介在されている。弁ばね46の一端は第2鍔部45bに支持されるとともに、弁ばね46の他端は凹部22の底面に支持されている。弁ばね46は、第2弁体42が第2弁座39に接近する方向へ第2弁棒45を付勢している。
A
ハウジング50は、ハウジング50の一端面50aとボディ本体13の他端面13bとが突き合わさった状態でボディ本体13に連結されている。また、ハウジング50は、ハウジング50における一端面50aとは反対側の面である他端面50bから突出する円筒部50fを有している。
The
ハウジング50には、貫通孔51が形成されている。貫通孔51は、ハウジング50の一端面50aから円筒部50fの突出端面にかけて貫通している。貫通孔51が延びる方向は、ハウジング50の軸方向である。円筒部50fの軸心は、貫通孔51の軸心に一致している。また、ハウジング50の軸方向は、弁ボディ12の軸方向に一致している。
A through
貫通孔51は、第1孔51a、第2孔51b、及び第3孔51cを有している。第1孔51a、第2孔51b、及び第3孔51cはそれぞれ円孔状である。第1孔51aは、貫通孔51におけるハウジング50の一端面50a側の端部であり、ハウジング50の一端面50aに開口している。第2孔51bは、貫通孔51におけるハウジング50の円筒部50fの突出端面側の端部であり、円筒部50fの突出端面に開口している。第3孔51cは、第1孔51aと第2孔51bとを連通する。
The through
第1孔51aの軸心、第2孔51bの軸心、及び第3孔51cの軸心はそれぞれ一致している。第1孔51aの軸心、第2孔51bの軸心、及び第3孔51cの軸心、つまり、貫通孔51の軸心は、弁孔15の軸心に一致している。第1孔51aの孔径は、第2孔51bの孔径と同じである。第3孔51cの孔径は、第1孔51aの孔径及び第2孔51bの孔径よりも小さい。第1孔51aは、弁孔15の大径孔15bに連通している。第1孔51aの孔径は、弁座プラグ30のプラグ突出部32の外径よりも僅かに大きい。そして、プラグ突出部32は、ボディ本体13の一端面13aから突出して第1孔51a内に配置されている。
The axis of the
ハウジング50には、止めねじ用孔50hが形成されている。止めねじ用孔50hは、ハウジング50の軸方向に対して直交する方向に延びている。止めねじ用孔50hの一端は、ハウジング50におけるハウジング50の軸方向に対して直交する方向に位置する外面に開口している。止めねじ用孔50hの他端は、第1孔51aに連通している。止めねじ用孔50hには、止めねじ52が螺合されている。そして、止めねじ52がプラグ突出部32の外周面に当接することにより、弁座プラグ30におけるボディ11の軸方向への移動が規制されている。
The
切換弁10は、ピエゾアクチュエータ60を備えている。ピエゾアクチュエータ60は、貫通孔51内に収容されている。ピエゾアクチュエータ60は、複数のピエゾ素子61と、ピエゾ素子61を収容する円筒状のケーシング62と、を有している。ピエゾ素子61は、板状である。そして、複数のピエゾ素子61は、板厚方向に積層されてピエゾスタックを構成している。複数のピエゾ素子61の積層方向は、ケーシング62の軸方向に一致している。ピエゾ素子61は、ピエゾ素子61への通電が行われることにより板厚方向に伸長するとともに、ピエゾ素子61への通電が停止されると縮小して伸長する前の元の形状に復帰する。
The switching
ケーシング62は、底壁62aと、底壁62aの外周縁から延びる円筒状の周壁62bと、を有する有底円筒状である。底壁62a及び周壁62bは金属製の薄板により形成されている。底壁62aは、平板状である。したがって、底壁62aの外面は、平坦面状である。ケーシング62における底壁62a側の部位は、弁座プラグ30のプラグ大径孔33内に挿入されるアクチュエータ挿入部63になっている。したがって、ケーシング62は、弁座プラグ30内に挿入されるアクチュエータ挿入部63を有している。弁座プラグ30は、ボディ11内におけるピエゾアクチュエータ60と第1弁体40との間に配置されている。
The
アクチュエータ挿入部63が弁座プラグ30のプラグ大径孔33内に挿入された状態において、ケーシング62の底壁62aの外面は、第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端面に面接触した状態で当接している。
When the
図3に示すように、アクチュエータ挿入部63の外周面の一部分は、一対のアクチュエータ平面64になっている。したがって、一対のアクチュエータ平面64は、アクチュエータ挿入部63に形成されている。一対のアクチュエータ平面64は、互いに平行に延びている。一対のアクチュエータ平面64の最短距離は、一対のプラグ平面33aの最短距離よりも僅かに小さい。
As shown in FIG. 3, a part of the outer peripheral surface of the
図1に示すように、一対のアクチュエータ平面64は、一対のプラグ平面33aにそれぞれ当接可能になっている。そして、一対のアクチュエータ平面64が一対のプラグ平面33aにそれぞれ当接することにより、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転が規制される。したがって、一対のプラグ平面33a及び一対のアクチュエータ平面64は、ケーシング62と弁座プラグ30との間に設けられるとともに、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転を規制する回り止め部65を構成している。
As shown in FIG. 1, the pair of
ケーシング62の周壁62bにおけるアクチュエータ挿入部63以外の部位は、貫通孔51の第1孔51a内から第3孔51c内を通過して第2孔51b内に突出している。ケーシング62の周壁62bにおける第3孔51c内に位置する部位の大部分は、蛇腹状の伸縮部62cになっている。周壁62bの外周面における底壁62aとは反対側の端部には、外方へ突出する円環状のフランジ62fが設けられている。フランジ62fは、貫通孔51の第2孔51b内に位置している。
The portion of the
貫通孔51の第2孔51b内には、付勢ばね66が収容されている。付勢ばね66は、第2孔51bの内周面と第3孔51cの内周面とを繋ぐ段差面51eと、フランジ62fとの間に介在されている。付勢ばね66の一端は段差面51eに支持されるとともに、付勢ばね66の他端はフランジ62fに支持されている。付勢ばね66は、ケーシング62が弁座プラグ30から離間する方向へケーシング62を付勢する。
The urging
貫通孔51の第1孔51aの内周面における弁座プラグ30よりも第3孔51c寄りの部位とケーシング62の周壁62bの外周面との間には、環状のシール部材67が配設されている。シール部材67は、貫通孔51の内周面とケーシング62の周壁62bの外周面との間をシールする。
An annular sealing
ケーシング62の周壁62bにおける底壁62aとは反対側の開口には、配線68を有する端子台69が取り付けられている。端子台69は、周壁62bの開口を閉塞する金属製である円盤状の蓋部材である。配線68は、端子台69におけるケーシング62の周壁62bとは反対側に位置する端面69eから引き出されている。配線68は、図示しない電力供給部に接続されている。そして、ピエゾアクチュエータ60は、電力供給部からの配線68を介した複数のピエゾ素子61への通電が行われるように構成されている。
A
電力供給部からの配線68を介した複数のピエゾ素子61への通電が行われると、複数のピエゾ素子61が伸長し、複数のピエゾ素子61の伸長に追従して伸縮部62cが伸長するようになっている。また、電力供給部からの配線68を介した複数のピエゾ素子61への通電が停止されると、複数のピエゾ素子61が縮小し、複数のピエゾ素子61の縮小に追従して伸縮部62cが縮小するようになっている。したがって、ケーシング62は、ピエゾ素子61の伸縮に追従して伸縮可能である。
When the plurality of
端子台69の端面69eは、平面視円形状である。端子台69の端面69eの中央部には、治具用溝69aが形成されている。治具用溝69aは、端子台69の端面69eにおいて、ケーシング62の軸線上に位置している。
The
円筒部50fの外周面には、雄ねじ50gが形成されている。雄ねじ50gには、有底筒状のカバー部材70がねじ込まれている。したがって、カバー部材70は、ボディ11に対してねじ込まれている。カバー部材70は、平板状のカバー底壁70aと、カバー底壁70aの外周部から筒状に突出するカバー周壁70bと、を有している。
A
カバー底壁70aには、円孔状の配線挿通孔70cが形成されている。配線挿通孔70cは、カバー底壁70aを厚み方向に貫通している。配線挿通孔70cの孔径は、端子台69の端面69eの外径よりも小さい。
A circular hole-shaped
カバー周壁70bの内周面には、円筒部50fの雄ねじ50gに螺合される雌ねじ70gが形成されている。そして、カバー部材70の雌ねじ70gが円筒部50fの雄ねじ50gに螺合されることにより、カバー部材70が円筒部50fに取り付けられている。
On the inner peripheral surface of the cover
カバー周壁70bには、止めねじ用孔70hが形成されている。止めねじ用孔70hは、カバー周壁70bの軸方向に対して直交する方向に延びている。止めねじ用孔70hの一端は、カバー周壁70bの外周面に開口している。止めねじ用孔70hの他端は、カバー周壁70bの内周面における雌ねじ70gよりもカバー底壁70a寄りの部位に連通している。止めねじ用孔70hには、止めねじ71が螺合されている。そして、止めねじ71が円筒部50fの外周面に当接することにより、カバー部材70における円筒部50fに対する軸方向への移動が規制されている。
A
カバー部材70が円筒部50fに取り付けられている状態において、配線68は、配線挿通孔70cを通過してカバー部材70のカバー底壁70aから突出している。治具用溝69aは、配線挿通孔70cを介してカバー部材70の外部に臨んでいる。端子台69の端面69eの外周部は、カバー底壁70aの内面における配線挿通孔70cの周囲に当接している。これにより、カバー部材70は、ケーシング62における付勢ばね66の付勢力による移動を規制する。
In a state where the
次に、本実施形態の作用について説明する。
図4に示すように、電力供給部からの配線68を介した複数のピエゾ素子61への通電が行われて、複数のピエゾ素子61が伸長し、複数のピエゾ素子61の伸長に追従して伸縮部62cが伸長すると、ケーシング62が弁ばね46の付勢力に抗して第1弁棒44を押圧する。そして、第1弁棒44が第2弁棒45を押圧することにより、第1弁体40及び第2弁体42が一体的に移動する。これにより、第1弁体40が第1弁座38から離間するとともに、第2弁体42が第2弁座39から離間する。したがって、第1弁体40及び第2弁体42は、ボディ11内をボディ11の軸方向に一体的に移動可能に構成されている。そして、第1弁体40及び第2弁体42は、ケーシング62が弁ばね46の付勢力に抗して伸長することにより、第1弁座38及び第2弁座39それぞれから同時に離間する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 4, the plurality of
第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに対して離間する方向へ一体的に移動することにより、第1弁体40と第1弁座38との間の流体の流れが許容されるとともに、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが許容される。そして、流体供給源からの流体が、第1ポート16、第1接続通路17、第2接続通路18、連通孔37、プラグ中径孔34、第1弁室41、小径孔15a、及び第2ポート19を通過して流体圧機器に供給される。また、流体供給源からの流体が、第1ポート16、第1接続通路17、第3接続通路23、第4接続通路24、第2弁室43、小径孔15a、及び第2ポート19を通過して流体圧機器に供給される。
The first valve body 40 and the
図1に示すように、電力供給部からの配線68を介した複数のピエゾ素子61への通電が停止されて、複数のピエゾ素子61が縮小し、複数のピエゾ素子61の縮小に追従して伸縮部62cが縮小すると、弁ばね46の付勢力によって第2弁棒45が第1弁棒44に向けて移動する。そして、第2弁棒45が第1弁棒44を押圧することにより、第1弁体40及び第2弁体42が一体的に移動する。これにより、第1弁体40が第1弁座38に接近して第1弁座38に着座するとともに、第2弁体42が第2弁座39に接近して第2弁座39に着座する。したがって、第1弁体40及び第2弁体42は、弁ばね46によって第1弁座38及び第2弁座39それぞれに接近する方向へ付勢されている。第1弁体40及び第2弁体42は、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する。
As shown in FIG. 1, the energization of the plurality of
このように、ケーシング62は、ピエゾ素子61の伸縮に追従して伸縮可能である。そして、ピエゾアクチュエータ60は、ボディ11の軸方向に伸縮するピエゾ素子61の伸縮に伴い第1弁体40及び第2弁体42を一体的に移動させる。
In this way, the
第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに着座することにより、第1弁体40と第1弁座38との間の流体の流れが規制されるとともに、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが規制される。これにより、流体供給源からの流体における第1ポート16、第1接続通路17、第2接続通路18、連通孔37、プラグ中径孔34、第1弁室41、小径孔15a、及び第2ポート19を介した流体圧機器への供給が遮断される。また、流体供給源からの流体における第1ポート16、第1接続通路17、第3接続通路23、第4接続通路24、第2弁室43、小径孔15a、及び第2ポート19を介した流体圧機器への供給が遮断される。
When the first valve body 40 and the
このとき、第1弁座38の内径と第2弁座39の内径とが同じである。つまり、第1弁座38の流路断面積と第2弁座39の流路断面積とが同じであるため、第1弁体40及び第2弁体42に作用する流体の圧力が互いに相殺される。これにより、第1弁体40及び第2弁体42には、弁ばね46の付勢力のみが作用するため、第1弁体40における第1弁座38に対するシール、及び第2弁体42における第2弁座39に対するシールが安定する。
At this time, the inner diameter of the
図5に示すように、弁座プラグ30を位置決めする際には、まず、第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39に着座している状態において、治具用溝69aに治具72を嵌め込み、治具72を用いて、プラグねじ部36が雌ねじ孔15cに対して螺進する方向にケーシング62を回転させる。このとき、一対のアクチュエータ平面64が一対のプラグ平面33aにそれぞれ当接することにより、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転が規制される。これにより、弁座プラグ30は、ケーシング62の回転に伴って、プラグねじ部36が雌ねじ孔15cに対して螺進することにより、弁ばね46の付勢力に抗して、ケーシング62に対して離間する方向へボディ11の軸方向に移動する。したがって、弁座プラグ30は、ケーシング62の回転に伴って、回り止め部65を介したプラグねじ部36におけるボディ11の内周面に対するねじ込みが行われて、弁ばね46の付勢力に抗してボディ11の軸方向に移動可能になっている。
As shown in FIG. 5, when positioning the
そして、第1弁体40が第1弁座38に着座した状態が維持されながら、弁座プラグ30が第1弁棒44を押圧し、第1軸部44aにおける第1鍔部44b側の端面が第2軸部45aにおける第2鍔部45bとは反対側の端面に面接触した状態で、第1弁棒44が第2弁棒45を押圧する。これにより、弁ばね46の付勢力に抗して、第2弁体42が第2弁座39から離間し、第1弁体40と第1弁座38との間の流体の流れが規制された状態で、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが許容される。
Then, while the state in which the first valve body 40 is seated on the
流体供給源からの流体は、第1ポート16、第1接続通路17、第3接続通路23、第4接続通路24、第2弁室43、小径孔15a、及び第2ポート19を流れる。そして、例えば、第2ポート19を流れる流体の流量を検出する図示しない流量センサを用いて、第2ポート19を流れる流体の流量が検出される。
The fluid from the fluid source flows through the
流量センサによる第2ポート19を流れる流体の流量の検出が行われると、治具72を用いて、プラグねじ部36が雌ねじ孔15cに対して螺退する方向にケーシング62を回転させる。これにより、弁座プラグ30は、ケーシング62に接近する方向へボディ11の軸方向に移動する。このとき、弁ばね46の付勢力が、第2弁棒45を介して第1弁棒44に伝達されていることから、第1弁体40が第1弁座38に接近する方向へ第1弁棒44が付勢されており、第1弁体40が第1弁座38に着座されている状態が維持されている。そして、弁ばね46の付勢力によって、第2弁体42が第2弁座39に接近する方向へ第2弁棒45が付勢され、第2弁体42が第2弁座39に着座する。
When the flow rate sensor detects the flow rate of the fluid flowing through the
これにより、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが規制され、第2ポート19を流れる流体の流量が流量センサによって検出されなくなる。そして、流量センサによる流体の流量の検出がされなくなったタイミングで、治具72によるプラグねじ部36が雌ねじ孔15cに対して螺退する方向へのケーシング62の回転を停止する。さらに、止めねじ52を止めねじ用孔50hに螺合し、止めねじ52によって、弁座プラグ30におけるボディ11の軸方向への移動を規制する。これにより、第1軸部44aにおける第1鍔部44b側の端面と第2軸部45aにおける第2鍔部45bとは反対側の端面とが面接触した状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置に弁座プラグ30が位置決めされる。つまり、第1弁体40及び第2弁体42が一体的に移動可能な状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置に弁座プラグ30が位置決めされる。
As a result, the flow of fluid between the
図6に示すように、ケーシング62を位置決めする際には、まず、カバー部材70を雄ねじ50gに対して螺進させる。このとき、カバー底壁70aの内面における配線挿通孔70cの周囲が、端子台69の端面69eの外周部に当接している。これにより、ケーシング62が、付勢ばね66の付勢力に抗して弁座プラグ30に向けて移動するとともに、ケーシング62の底壁62aの外面が、第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端面に面接触した状態で当接する。
As shown in FIG. 6, when positioning the
そして、カバー部材70を雄ねじ50gに対してさらに螺進させることにより、第1弁棒44がケーシング62に押圧され、弁ばね46の付勢力に抗して、第1弁棒44及び第2弁棒45が一体的にボディ11の軸方向に移動する。これにより、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに対して離間する方向へ一体的に移動し、第1弁体40と第1弁座38との間の流体の流れが許容されるとともに、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが許容される。したがって、ケーシング62は、カバー部材70におけるボディ11に対するねじ込みが行われて、ケーシング62が付勢ばね66の付勢力及び弁ばね46の付勢力に抗して第1弁体40及び第2弁体42と一体的にボディ11の軸方向に移動可能になっている。
Then, by further screwing the
そして、流体供給源からの流体が、第1ポート16、第1接続通路17、第2接続通路18、連通孔37、プラグ中径孔34、第1弁室41、小径孔15a、及び第2ポート19を流れる。また、流体供給源からの流体が、第1ポート16、第1接続通路17、第3接続通路23、第4接続通路24、第2弁室43、小径孔15a、及び第2ポート19を流れる。そして、第2ポート19を流れる流体の流量が流量センサによって検出される。
Then, the fluid from the fluid supply source is the
流量センサによる第2ポート19を流れる流体の流量の検出が行われると、カバー部材70を雄ねじ50gに対して螺退させる。これにより、ケーシング62が、付勢ばね66の付勢力によって、カバー底壁70aの内面における配線挿通孔70cの周囲と端子台69の端面69eの外周部とが当接しながら、弁座プラグ30に対して離間する方向へ移動する。さらに、弁ばね46の付勢力によって、ケーシング62の底壁62aの外面と第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端面とが面接触した状態で、第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれに接近する方向へ第1弁棒44及び第2弁棒45が一体的に移動する。したがって、ケーシング62は、付勢ばね66によって第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれに接近する方向へ付勢されている。そして、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する。
When the flow rate sensor detects the flow rate of the fluid flowing through the
これにより、第1弁体40と第1弁座38との間の流体の流れが規制されるとともに、第2弁体42と第2弁座39との間の流体の流れが規制され、第2ポート19を流れる流体の流量が流量センサによって検出されなくなる。そして、流量センサによる流体の流量の検出がされなくなったタイミングで、カバー部材70における雄ねじ50gに対する螺退を停止する。そして、止めねじ71を止めねじ用孔70hに螺合し、止めねじ71によって、カバー部材70における円筒部50fに対する軸方向への移動を規制する。これにより、ケーシング62の底壁62aの外面と第1軸部44aにおける第1鍔部44bとは反対側の端面とが面接触した状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置にケーシング62が位置決めされる。つまり、ケーシング62、第1弁体40、及び第2弁体42が一体的に移動可能な状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置にケーシング62が位置決めされる。
As a result, the flow of fluid between the first valve body 40 and the
このように、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置に弁座プラグ30及びケーシング62が位置決めされることで、ケーシング62が弁ばね46の付勢力に抗して伸長したときに、第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれから同時に離間する。
In this way, the casing is formed by positioning the
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)第1弁座38を有する弁座プラグ30は、ボディ11の内周面にねじ込まれるプラグねじ部36を有している。第2弁座39はボディ11に形成されている。ケーシング62と弁座プラグ30との間には、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転を規制する回り止め部65が設けられている。そして、ケーシング62の回転に伴って、回り止め部65を介したプラグねじ部36におけるボディ11の内周面に対するねじ込みが行われて、弁座プラグ30が弁ばね46の付勢力に抗してボディ11の軸方向に移動可能になっている。
In the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The valve seat plug 30 having the
これによれば、ケーシング62の回転に伴って、プラグねじ部36がボディ11の内周面に対して螺進すると、弁座プラグ30が、弁ばね46の付勢力に抗してボディ11の軸方向に移動し、第1弁体40が第1弁座38に着座した状態が維持されながら、第1弁体40及び第2弁体42が一体的に移動して、第2弁体42が第2弁座39から離間する。そして、ケーシング62の回転に伴って、プラグねじ部36がボディ11の内周面に対して螺退すると、弁ばね46の付勢力により、第1弁体40が第1弁座38に着座した状態が維持されながら、第2弁体42が第2弁座39に着座する。これにより、第1弁体40及び第2弁体42が一体的に移動可能な状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置に弁座プラグ30を位置決めすることができる。
According to this, when the
さらに、カバー部材70におけるボディ11に対するねじ込みが行われて、ケーシング62が付勢ばね66の付勢力及び弁ばね46の付勢力に抗して第1弁体40及び第2弁体42と一体的にボディ11の軸方向に移動可能になっている。これによれば、カバー部材70がボディ11に対して螺進すると、ケーシング62が付勢ばね66の付勢力に抗して弁座プラグ30に向けて移動するとともに、弁ばね46の付勢力に抗して、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに対して離間する。そして、カバー部材70をボディ11に対して螺退させると、付勢ばね66の付勢力によって、ケーシング62が第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれに接近する方向へ付勢され、弁ばね46の付勢力によって、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する。これにより、ケーシング62、第1弁体40、及び第2弁体42が一体的に移動可能な状態で、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置にケーシング62を位置決めすることができる。
Further, the
このように、第1弁体40及び第2弁体42が、第1弁座38及び第2弁座39それぞれに同時に着座する位置に弁座プラグ30及びケーシング62が位置決めされることで、ケーシング62が弁ばね46の付勢力に抗して伸長したときに、第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれから同時に離間することができる。その結果、切換弁10において、高い応答性を維持しながら大流量を確保することができる。
In this way, the casing is formed by positioning the
(2)ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転を規制する回り止め部65は、弁座プラグ30の内周面の一部分に形成される一対のプラグ平面33aと、アクチュエータ挿入部63に形成される一対のアクチュエータ平面64と、から構成されている。このように、弁座プラグ30の内周面の一部分に一対のプラグ平面33aを形成し、アクチュエータ挿入部63に一対のアクチュエータ平面64を形成することにより、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転を規制する回り止め部65を容易に構成することができる。
(2) The
(3)第1弁座38の流路断面積と第2弁座39の流路断面積とが同じである。このため、第1弁体40及び第2弁体42が第1弁座38及び第2弁座39それぞれに着座されている状態において、第1弁体40及び第2弁体42に作用する流体の圧力が互いに相殺される。これにより、第1弁体40及び第2弁体42には、弁ばね46の付勢力のみが作用するため、第1弁体40における第1弁座38に対するシール、及び第2弁体42における第2弁座39に対するシールが安定する。
(3) The flow path cross-sectional area of the
(4)プラグねじ部36におけるボディ11の内周面に対する螺進方向と、カバー部材70におけるボディ11に対する螺進方向とは同じ方向である。したがって、一方向で弁座プラグ30及びケーシング62それぞれの位置決めを行うことができるため、切換弁10の組立作業を容易なものとすることができる。
(4) The screwing direction of the
(5)既存の構成であるピエゾアクチュエータ60のケーシング62が、弁座プラグ30を位置決めする際に用いられる治具として機能しているため、弁座プラグ30を位置決めするために用いる治具を別途用意する必要が無く、切換弁10の組付作業を容易なものとすることができる。
(5) Since the
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・ 実施形態において、ケーシング62における弁座プラグ30に対する回転を規制する回り止め部65は、弁座プラグ30の内周面の一部分に形成される一対のプラグ平面33aと、アクチュエータ挿入部63に形成される一対のアクチュエータ平面64と、から構成されるものに限らない。例えば、アクチュエータ挿入部63から弁座プラグ30に向けて突出する一対の突起と、弁座プラグ30に形成されるとともに一対の突起が嵌め込まれる一対の凹部と、から回り止め部が構成されていてもよい。
In the embodiment, the
・ 実施形態において、第1弁座38は、円環状に限らず、例えば、四角環状であってもよい。さらに、第2弁座39も円環状に限らず、例えば、四角環状であってもよい。そして、第1弁座38が四角環状であって、第2弁座39の四角環状である場合に、第1弁座38の流路断面積と第2弁座39の流路断面積とが同じであってもよい。
-In the embodiment, the
・ 実施形態において、第1弁座38の流路断面積が第2弁座39の流路断面積と異なっていてもよい。
・ 実施形態において、第1ポート16の一端に、配管等を介して流体圧機器が接続されており、第2ポート19の一端に、配管等を介して流体供給源が接続されていてもよい。
-In the embodiment, the flow path cross-sectional area of the
-In the embodiment, a fluid pressure device may be connected to one end of the
・ 実施形態において、切換弁10は、2ポート弁ではなく、例えば、供給ポート、出力ポート、及び排出ポートを有する3ポート弁であってもよい。
-In the embodiment, the switching
10…切換弁、11…ボディ、30…弁座プラグ、33a…プラグ平面、36…プラグねじ部、38…第1弁座、39…第2弁座、40…第1弁体、42…第2弁体、46…弁ばね、60…ピエゾアクチュエータ、61…ピエゾ素子、62…ケーシング、63…アクチュエータ挿入部、64…アクチュエータ平面、65…回り止め部、66…付勢ばね、70…カバー部材。 10 ... switching valve, 11 ... body, 30 ... valve seat plug, 33a ... plug flat surface, 36 ... plug threaded portion, 38 ... first valve seat, 39 ... second valve seat, 40 ... first valve body, 42 ... second 2 valve body, 46 ... valve spring, 60 ... piezo actuator, 61 ... piezo element, 62 ... casing, 63 ... actuator insertion part, 64 ... actuator plane, 65 ... detent part, 66 ... urging spring, 70 ... cover member ..
Claims (3)
前記ボディ内を前記ボディの軸方向に一体的に移動可能に構成された第1弁体及び第2弁体と、
前記ボディ内に設けられるとともに前記第1弁体が接離する環状の第1弁座と、
前記ボディ内に設けられるとともに前記第2弁体が接離する環状の第2弁座と、
前記ボディの軸方向に伸縮するピエゾ素子の伸縮に伴い前記第1弁体及び前記第2弁体を一体的に移動させるピエゾアクチュエータと、を備え、
前記第1弁座及び前記第2弁座が、前記ボディの軸方向で同一方向を向いており、
前記第1弁体及び前記第2弁体は、弁ばねによって前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれに接近する方向へ付勢されており、
前記ピエゾアクチュエータは、前記ピエゾ素子を収容するとともに前記ピエゾ素子の伸縮に追従して伸縮可能なケーシングを有し、前記ケーシングが前記弁ばねの付勢力に抗して伸長することにより、前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれから離間する切換弁であって、
前記ケーシングは、円筒状であり、
前記ボディ内における前記ピエゾアクチュエータと前記第1弁体との間には、前記第1弁座を有する円筒状の弁座プラグが配置され、
前記第2弁座は、前記ボディに形成されており、
前記弁座プラグは、前記ボディの内周面にねじ込まれるプラグねじ部を有し、
前記ケーシングと前記弁座プラグとの間には、前記ケーシングにおける前記弁座プラグに対する回転を規制する回り止め部が設けられており、
前記ケーシングの回転に伴って、前記回り止め部を介した前記プラグねじ部における前記ボディの内周面に対するねじ込みが行われて、前記弁座プラグが前記弁ばねの付勢力に抗して前記軸方向に移動可能になっており、
前記ケーシングは、付勢ばねによって前記第1弁体及び前記第2弁体が前記第1弁座及び前記第2弁座それぞれに接近する方向へ付勢されており、
前記ケーシングにおける前記付勢ばねの付勢力による移動を規制する筒状のカバー部材が前記ボディに対してねじ込まれており、
前記カバー部材における前記ボディに対するねじ込みが行われて、前記ケーシングが前記付勢ばねの付勢力及び前記弁ばねの付勢力に抗して前記第1弁体及び前記第2弁体と一体的に前記ボディの軸方向に移動可能になっていることを特徴とする切換弁。 With a cylindrical body,
A first valve body and a second valve body configured to be integrally movable in the body in the axial direction of the body,
An annular first valve seat provided in the body and to which the first valve body is brought into contact with and separated from each other.
An annular second valve seat provided in the body and with which the second valve body is brought into contact with and separated from each other.
A piezo actuator that integrally moves the first valve body and the second valve body as the piezo element expands and contracts in the axial direction of the body is provided.
The first valve seat and the second valve seat are oriented in the same direction in the axial direction of the body.
The first valve body and the second valve body are urged by a valve spring in a direction approaching each of the first valve seat and the second valve seat.
The piezo actuator has a casing that accommodates the piezo element and can expand and contract in accordance with the expansion and contraction of the piezo element, and the casing expands against the urging force of the valve spring to cause the first. A switching valve in which the valve body and the second valve body are separated from the first valve seat and the second valve seat, respectively.
The casing is cylindrical and has a cylindrical shape.
A cylindrical valve seat plug having the first valve seat is arranged between the piezo actuator and the first valve body in the body.
The second valve seat is formed on the body and is formed on the body.
The valve seat plug has a plug screw portion screwed into the inner peripheral surface of the body.
A detent portion is provided between the casing and the valve seat plug to regulate the rotation of the casing with respect to the valve seat plug.
As the casing rotates, the plug screw portion is screwed into the inner peripheral surface of the body via the detent portion, and the valve seat plug resists the urging force of the valve spring to counter the shaft. It is possible to move in the direction,
The casing is urged by an urging spring in a direction in which the first valve body and the second valve body approach each of the first valve seat and the second valve seat.
A cylindrical cover member that regulates the movement of the urging spring in the casing due to the urging force is screwed into the body.
The cover member is screwed into the body so that the casing is integrated with the first valve body and the second valve body against the urging force of the urging spring and the urging force of the valve spring. A switching valve characterized by being movable in the axial direction of the body.
前記回り止め部は、
前記弁座プラグの内周面の一部分に形成される一対のプラグ平面と、
前記アクチュエータ挿入部に形成されるとともに前記一対のプラグ平面にそれぞれ当接可能な一対のアクチュエータ平面と、から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の切換弁。 The casing has an actuator insertion portion that is inserted into the valve seat plug.
The detent portion is
A pair of plug planes formed on a part of the inner peripheral surface of the valve seat plug,
The switching valve according to claim 1, further comprising a pair of actuator planes formed in the actuator insertion portion and capable of contacting the pair of plug planes, respectively.
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