JPH0434275A

JPH0434275A - 常閉型流体制御バルブ

Info

Publication number: JPH0434275A
Application number: JP2136739A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakazawa; 章中澤; Hiroshi Ozasa; 大笹　宏
Original assignee: Stec KK
Current assignee: Stec KK
Priority date: 1990-05-26
Filing date: 1990-05-26
Publication date: 1992-02-05
Also published as: US5145147A; JPH0577907B2

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、気体や液体など各種の流体の流量や圧力を制
御する常閉型流体制御バルブに関する。

（従来の技術）この種の常閉型流体制御バルブ（以下、バルブと云う）
として例えば特開昭６４−５５４８７号公報に示すもの
があり、これを第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す。

これらの図において、５１はバルブ基体で、左側に入口
ボー１５２を、中央に入口ポート５２と連通した垂直流
路５３を、上方にダイヤフラム押さえ部材５４によって
固定されたダイヤフラム５５を収容した上部開放の流体
室５６を、右側に流体室５６と連通した出口ボート５７
をそれぞれ備え、垂直流路５３の上部は弁口５８に形成
されると共に、その周囲は弁座５９に形成されている。

６０はダイヤフラム押さえ部材５４の外部からこれを押
さえ込むようにしてバルブ基体５１の上面に立設される
円筒状部材で、ボルト６１によってバルブ基体５１の上
面に固定される円筒状押さえ部材６２によって固定され
ている。

前記円筒状部材６０内には弁棒６３がその下端面をダイ
ヤフラム５５の中央部上面に接触した状態で立設されて
いる。そして、この弁棒６３の上部段差部６４と円筒状
部材６０の上部内面との間に弁棒６３を下方に付勢する
押圧ばね６５が介装してあり、この押圧ばね６５が弁棒
６３をダイヤフラム５５方向に押圧することにより、ダ
イヤフラム５５が弁座５９に常時当接して弁口５８が閉
止され、常時閉弁されるようにしである。また、弁棒６
３の下部には貫通孔（図外）が形成してあって、この貫
通孔を挿通しダイヤフラム押さえ部材５４の上面に載置
されるようにして設けられたブリッジ６６の上面に多数
のピエゾ素子を積層してなるピエゾスタック６７が設け
られており、このピエゾスタック６７が動作することに
より、弁棒６３が上方に持ち上げられ、これによって、
押圧ばね６５が圧縮されることにより、ダイヤフラム５
５が弁座５９から離れて弁口５８が開口し、開弁される
ようにしである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記構成のバルブにおいては、押圧ばね６５や調整ねじ
６８などの可動部材を流体室５６など流体流路内に設け
なくて済むので、流体流路中における金属間接触による
金属粉の発生がなくなり、バルブ基体５１内並びに流体
が汚損されることがないといった効果がある。

しかしながら、上記従来のバルブにおいては、ピエゾス
タック６７が所謂密閉型に構成されたものでなく、従っ
て、絶縁性の点で問題がある。そして、これを密閉型に
しようとすると、大型になるといった不都合がある。ま
た、弁棒６３を下方に付勢する押圧ばね６５を弁棒６３
の上部段差部６４と円筒状部材６０の上部内面との間に
介装しているため、ピエゾスタック６７に対する電圧供
給用のリード線６９をピエゾスタック６７の上方から取
り出すことができず、その側部から取り出す構造を採用
しているところから、その取り出しのための絶縁構造が
複雑になり、結果的にこの種のバルブが大型化するとい
った欠点があった。

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、流体流路内に金属粉などが混入す
ることがないのは勿論のこと、構造が極めて簡単で、コ
ンパクトなバルブを掃供することにある。

（課題を解決するための手段）上述の目的を達成するため、本発明に係るバルブは、バ
ルブ基体の上面側に押さえ部材を介して立設されたガイ
ドの内側に当接部を下端に有する筒状体を上下動自在に
設け、この筒状体の内部にこれに保持されるようにして
アクチュエータを設けると共に、前記押さえ部材とガイ
ドとによって位置固定される支持部材を、前記筒状体の
側面の前記アクチュエータの下端部より下方位置に開設
された孔内に遊嵌するように挿入した状態に設け、前記
支持部材の上面に前記アクチュエータの下端側を当接さ
せると共に、前記支持部材と筒状体の当接部との間に押
圧ばねを設けて弁体を前記バルブ基体に形成された弁座
に常時押し付けて閉弁状態になるようにし、前記アクチ
ュエータの動作時、その出力により前記押圧ばねを圧縮
して、前記弁体を前記弁座から離間させることにより開
弁状態になるようにした点に特徴がある。

〔作用〕

上記特徴的構成よりなるバルブにおいては、常時は支持
部材と筒状体の当接部との間に設けられた押圧ばねによ
って弁体は弁座に押し付けられ、弁口は閉止されている
。そして、アクチュエータが動作すると、その出力によ
り押圧ばねが圧縮して、弁体を弁座から離間させること
により弁口は開状態になる。

そして、弁の開閉に寄与すると共に、摺動あるいは１耗
する機構が、バルブ基体内を流れる流体から則れた部位
に設けられているので、金属粉など微細な粉塵が流体内
に混入することがない。また、アクチュエータがピエゾ
スタックよりなる場合、ピエゾスタックに対する電圧供
給用のリード線をその上方から取り出すことができるの
で、とニジスタックをコンパクトな密閉構造にすること
ができるなど、構造が簡単になる。

〔実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明に係るバルブの一例を示し、この図にお
いて、１はバルブ基体で、入口ポート２と出口ボート３
との間には流体流路４が形成してあり、入口ポート２に
連なる垂直流路５の上部は弁口６に形成されると共に、
その周囲は弁座７に形成されている。バルブ基体１の上
面にはシール部材８を押さえるシール押さえ９が設けら
れ、このシール押さえ９の上部に押さえ部材１０が締付
はポル）１１によって固定されている。１２は弁口６を
開閉する弁体で、弁座７に接離する弁頭部１３と、この
弁頭部１３の上方に連なり、押さえ部材１２に形成され
た環状のばね受は部１４を挿通ずる弁棒部１５とからな
り、弁頭部１３の上面とシール押さえ９との間にわたっ
てダイヤプラム１６が溶接によって張設してあって、こ
のダイヤフラム１６とバルブ基体１の上面との間に漏れ
のない流体室１７が形成されるようにしである一方、ば
ね受は部１４と弁棒部１５の上部に設けられたばね係止
部１８との間において弁棒部１５を外嵌するように押し
上げばね１９が設けてあって、弁体１２が弁座７から若
干離間するようにしである。

２０は前記押さえ部材ＩＯに螺着される上下両端が開放
された筒状のガイドで、このガイド２０および押さえ部
材１０の内壁面に沿って上下動するように筒状体２１が
設けられ、さらに、この筒状体２１の内部にアクチュエ
ータとしてのピエゾスタック２２が設けられている。

すなわち、筒状体２１はその上部が開放されていると共
に、下端側には当接部２３が形成されており、二〇当接
部２３はルビー球２４を介して前記弁体１２の弁棒部１
５に保持されている。そして、筒状体２１の側面下方に
は、第２図に示すように、２つの孔２５が相対するよう
に開設してあり、この孔２５には端部が孔２５から突出
するように支持部材２６が遊嵌した状態で挿通してあり
、さらに、この支持部材２６は押さえ部材１０の外側に
螺着されるガイド２０と押さえ部材１０とによって位置
固定されている。

再び第１図において、２８は前記当接部２３の上面に形
成されたばね受は部２９と支持部材２６の下面に形成さ
れたばね受は部３０との間に介装される押圧ばねで、当
接部２３を常時下方に付勢し、これによって、押し上げ
ばね１９の付勢力に抗して弁体１２を弁座７に押し付け
て、弁頭部１５によって弁口６が常時閉止されるように
しである。そして、前記ピエゾスタック２２はその下端
部がルビー球３１を介して支持部材２６に保持されると
共に、その上端は筒状体２１の上部外周に螺着される開
度調整部材３２によって保持されている。３３は電圧印
加用リード、３４は固定ナツトである。

而して、上記構成のバルブにおいて、ピエゾスタック２
２に電圧を印加しない常時においては、支持部材２６と
筒状体２１の当接部２３との間に設けられた押圧ばね２
８の付勢力によって弁体１２は押し上げばね１９の上向
きの付勢力に抗して弁座７方向に押し付けられるので、
弁口６が弁頭部１５によって閉止され、閉弁状態になっ
ている。

そして、ピエゾスタック２２に電圧を印加するとピエゾ
スタック２２が上下方向に伸長するが、ピエゾスタック
２２の下端側は支持部材２６によって保持されているの
で、前記伸長は上向きの力となり、この力は開度調整部
材３２を介して筒状体２１を上方に持ち上げ、その結果
、押圧ばね２８が圧縮され、押し上げばね１９が伸長す
るので、その上向きの付勢力によって弁体１２は弁座６
から離間し、開弁状態になる。

上記構成のバルブにおいては、流体が流れる波路には弁
体１２の開閉に寄与し、この開閉動作に伴って摺動した
り磨耗する部分が設けられていないので、金属粉など微
細な粉塵が流体内に混入することがないと共に、流体が
外部に漏れるといったことがない、そして、全体の構造
が簡単で、流体に接触する部分が少なく、ダイヤフラム
１６より上方の部材は、仮に、流体が腐蝕性のガスなど
であっても、これによって浸食されたり、劣化すること
がなくなる。また、ピエゾスタック２２に対する電圧供
給用のリード線３３をその上方から取り出すことができ
るので、ピエゾスタック２２をコンパクトな密閉構造に
することができるなど構造が簡単になり、この種のバル
ブを小型化することができる。

第３図は本発明の他の実施例に係るバルブの構成例を示
し、この図において、３５は弁頭部３６の周囲に肉厚の
薄い（例えば０．２ｍ程度）弾性部分３７を形成し、そ
の外方にバルブ基体ｌの上面と当接すると共に、押さえ
部材１０によって固定保持される当接部３Ｂを有する弁
体で、弁頭部３６の上方に連設された弁棒部３９に押し
上げばね４０を外嵌させてなるもので、他の構成につい
ては、第１図に示すものと全（同じである。なお、４１
はばね係止部材、４２はシール部材である。

この実施例においても、上記第１図に示す実施例と同様
の効果を奏することは云うまでもない。

本発明は上記各実施例に限られるものではなく、例えば
アクチエエータをピエゾスタック２２に代えて、サーマ
ル駆動方式のものを用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されるので、流体流路内に金
属粉などが混入することがないのは勿論のこと、構造が
極めて簡単で、コンパクトなバルブを得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバルブを示す縦断面図
、第２図はその要部を示す分解斜視図である。第３図は本発明の他の実施例に係るバルブを示す縦断面
図である。第４図は従来のバルブを示し、同図（Ａ）は正面断面図
、同図（Ｂ）は側面断面図である。１・・・バルブ基体、７・・・弁座、１０・・・押さえ
部材、１２・・・弁体、２０・・・ガイド、２１・・・
筒状体、２２・・・アクチュエータ（ピエゾスタック）
、２３・・・当接部、２６・・・支持部材、２８・・・
押圧ばね。

Claims

【特許請求の範囲】

　バルブ基体の上面側に押さえ部材を介して立設された
ガイドの内側に当接部を下端に有する筒状体を上下動自
在に設け、この筒状体の内部にこれに保持されるように
してアクチュエータを設けると共に、前記押さえ部材と
ガイドとによって位置固定される支持部材を、前記筒状
体の側面の前記アクチュエータの下端部より下方位置に
開設された孔内に遊嵌するように挿入した状態に設け、
前記支持部材の上面に前記アクチュエータの下端側を当
接させると共に、前記支持部材と筒状体の当接部との間
に押圧ばねを設けて弁体を前記バルブ基体に形成された
弁座に常時押し付けて閉弁状態になるようにし、前記ア
クチュエータの動作時、その出力により前記押圧ばねを
圧縮して、前記弁体を前記弁座から離間させることによ
り開弁状態になるようにしたことを特徴とする常閉型流
体制御バルブ。