CN115151748A - 阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀装置，其能够简单地控制驱动系统，并且，即使在阀装置主体有温度变化的情况下，流量特性的变化也小。阀装置具备致动器、阀功能模块以及外壳，致动器具备：基部，其为基盘；压电元件，其一端部连接到基部的安装面上，且沿第一长边方向延伸；支承部件，其一端部与压电元件并列安装到安装面上，且沿与第一长边方向交叉的第二长边方向延伸；以及作用部，其与压电元件及支承部件各自的另一端部连接，并随着压电元件的伸缩在位移方向上位移以驱动阀部，该位移方向是与第一长边方向及第二长边方向均不同的方向，外壳具备：供给口，其供给流体；排出口，其排出通过阀部与阀座的分离从供给口供给的流体；以及保持部，其确保阀功能模块与外壳之间的空隙并保持阀功能模块。

Description

阀装置

技术领域

[相关申请]

本申请要求2020年2月27日申请的以“阀装置”为题的日本专利申请特愿2020－031577号的优先权，其公开通过参照整体被纳入本说明书。

本发明涉及阀装置。

背景技术

以往，压电元件(压敏元件)作为以较低的电压产生所需要的位移的元件存在。压电元件是具有将具备压电效应的物质和薄电极交替堆叠而成的结构、且具有将力转换成电压或将电压转换成力的功能的元件。由于压电元件能够通过电压的控制而轻微地伸缩变化，因此被用于喷墨打印机的喷墨机构、致动器等的控制机构等各种领域。压电元件被施加电压时会伸缩，但由于产生的位移较小，因此使用了使该伸缩的压电元件的位移放大并作用于对象物的致动器。

例如，在专利文献1中公开了一种通过使两个压电元件位移而能够有效地放大并输出位移量的致动器。

另外，存在一种在控制流体的通过和停止的阀装置中利用压电元件的位移来驱动阀部以控制与阀座的接触/分离的技术。被压电元件驱动的阀部通过与阀座分离而使流体通过，或者通过与阀座密接而使流体停止。

例如，在专利文献2中公开了一种具有安装在阀主体上的阀座和通过压电元件来位移的阀部的压电式阀装置。压电元件的位移被致动器放大以驱动阀部，使阀部与阀座接触/分离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2019/009035号

专利文献2：日本特开：2017－192192号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在以往的致动器中，由于使用两个压电元件，因此需要控制每个压电元件的驱动，存在难以控制用于获得期望的位移的驱动系统这样的问题。

另外，阀装置主体可能设置在各种温度环境中，位移放大功能的温度有时会因阀装置主体的温度变化而变化。由于位移放大功能将压电元件的小的位移放大，因此如果位移放大功能的温度变化，则有时阀部与阀座的位置关系或接触压力会因位移放大功能的热膨胀或热收缩而变化，使得流体的流量特性大幅度地变化。

于是，本发明的目的在于，提供一种阀装置，其能够简单地控制驱动系统，并且，即使在阀装置主体有温度变化的情况下，流量特性的变化也小。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，例如采用权利要求书所记载的结构。本实施例至少公开了以下内容：

(1)一种阀装置，具备：致动器，所述致动器驱动阀部；阀功能模块，所述阀功能模块具有与阀部接触/分离的阀座；以及外壳，所述外壳收纳阀功能模块，其中，致动器具备：基部，其为基盘；压电元件，其一端部连接到基部的安装面上，且沿第一长边方向延伸；支承部件，其一端部与压电元件并列安装到安装面上，且沿与第一长边方向交叉的第二长边方向延伸；以及作用部，其与压电元件及支承部件各自的另一端部连接，随着压电元件的伸缩在位移方向上位移以驱动所述阀部，该位移方向是与第一长边方向及第二长边方向均不同的方向，外壳具备：供给口，其供给流体；排出口，其排出通过阀部与阀座的分离从供给口供给的流体；以及保持部，其确保阀功能模块与外壳之间的空隙并保持阀功能模块。

(2)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，保持部通过保持阀功能模块的第一面来确保与阀功能模块之间的空隙。

(3)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，保持部通过利用紧固零件将阀功能模块紧固到保持部来保持阀功能模块。

(4)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，致动器还具备压缩部件，所述压缩部件与基部及作用部的各自连接，沿第一长边方向压缩压电元件。

(5)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，还具备驱动部，所述驱动部向压电元件供给电压或电流，以驱动压电元件使其伸缩。

(6)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，压电元件的一端部或另一端部中的至少一方经由热膨胀系数比支承部件高的连接部件连接。

(7)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，连接部件与基部一体形成。

(8)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，连接部件与作用部一体形成。

(9)为了解决上述课题，提供一种阀装置，具备：多个致动器，所述多个致动器分别单独地驱动多个阀部；阀功能模块，所述阀功能模块具有与多个阀部分别单独地接触/分离的多个阀座；以及外壳，所述外壳收纳阀功能模块，其中，多个致动器中的每一个具备：基部，其为基盘；压电元件，其一端部安装到基部的安装面上，且沿第一长边方向延伸；支承部件，其一端部与压电元件并列安装到安装面上，且沿与第一长边方向交叉的第二长边方向延伸；以及作用部，其与压电元件及支承部件各自的另一端部连接，随着压电元件的伸缩在位移方向上位移以驱动所述阀部，该位移方向是与第一长边方向及第二长边方向均不同的方向，外壳具备：供给口，其供给流体；多个排出口，它们分别单独排出通过多个阀部和分别单独接触/分离的阀座的分离从供给口供给的流体；以及保持部，其确保阀功能模块与外壳之间的空隙并保持阀功能模块。

(10)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，保持部通过保持阀功能模块的第一面来确保与阀功能模块之间的空隙。

(11)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，保持部通过利用紧固零件将阀功能模块紧固到保持部来保持阀功能模块。

(12)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，各个致动器还具备压缩部件，所述压缩部件与基部及作用部的各自连接，沿第一长边方向压缩压电元件。

(13)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，还具备驱动部，所述驱动部向每个致动器所具备的压电元件单独地供给电压或电流，以单独地驱动压电元件使其伸缩。

(14)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，压电元件的一端部或另一端部中的至少一方经由热膨胀系数比支承部件高的连接部件连接。

(15)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，连接部件与基部一体形成。

(16)另外，在实施方式的阀装置中，也可以是，连接部件与作用部一体形成。

发明效果

根据本发明的一实施方式，提供一种阀装置，具备：致动器，所述致动器驱动阀部；阀功能模块，所述阀功能模块具有与阀部接触/分离的阀座；以及外壳，所述外壳收纳阀功能模块，致动器具备：基部，其为基盘；压电元件，其一端部安装到基部的安装面上，且沿第一长边方向延伸；支承部件，其一端部与压电元件并列安装在安装面上，且沿与第一长边方向交叉的第二长边方向延伸；以及作用部，其与压电元件及支承部件各自的另一端部连接，随着压电元件的伸缩在位移方向上位移以驱动所述阀部，该位移方向是与第一长边方向及第二长边方向均不同的方向，外壳具备：供给口，其供给流体；排出口，其排出通过阀部与阀座的分离从供给口供给的流体；以及保持部，其确保阀功能模块与外壳之间的空隙并保持阀功能模块，由此，能够提供一种阀装置，其能够简单地控制驱动系统，并且，即使在阀装置主体有温度变化的情况下，流量特性的变化也小。

附图说明

图1是实施方式的阀装置的主视图的例子。

图2是实施方式的阀装置的侧视图的例子。

图3是第一变形例的阀装置的侧视图的例子。

图4是第一实施例的致动器的主视图的例子。

图5是第一实施例的致动器的立体图的例子。

图6是第一实施例的压缩部件的主视图的例子。

图7是第二实施例的致动器的主视图的例子。

图8是第二实施例的压缩部件的主视图的例子。

图9是第三实施例的致动器的主视图的例子。

图10是第三实施例的压缩部件的主视图的例子。

图11是表示致动器的另一变形例的六视图及立体图的例子。

图12是在致动器的另一变形例中安装有压缩部件的六视图及立体图的例子。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式的阀装置详细地进行说明。此外，在各图中，有时省略重复的同一符号的说明。

首先，使用图1及图2对阀装置进行说明。图1是实施方式的阀装置的主视图。

在图1中，阀装置100具备第一实施例的致动器1、阀功能模块2及外壳3。

第一实施例的致动器1驱动阀部11。致动器1具备基部12、压电元件13、支承部件14、作用部15及连接部件16。

基部12是成为致动器1的基盘的部分，致动器1经由基部12安装在阀功能模块2上。基部12具有安装孔122，例如，使螺丝贯通安装孔122，安装于与安装孔122对应地设置在阀功能模块2上的螺孔(taphole)中，由此，能够将致动器1安装在阀功能模块2上。基部12例如可以由不锈钢等形成。

就压电元件13而言，压电元件13的一端部连接到基部12的安装面上。在基部12的安装面上安装有与基部12形成为一对的安装部121，压电元件13经由安装部121安装于基部12。压电元件13形成为沿第一长边方向D1延伸的细长的形状。如图1所示，压电元件13例如可以形成为长方体。

压电元件13通过被供给电压或电流而在第一长边方向D1上收缩。作为构成压电元件13的主要材料，能够使用具有压电效应的物质即压电体，例如PZT(锆钛酸铅)。压电元件13也可以是将薄的电极和薄的压电体交替堆叠成的层叠结构。通过设为这样的层叠结构，即使在低的电压下也能够实现大的位移。此外，在图1中示出了压电元件13形成为长方体的情况，但形状不限于长方体。压电元件13例如也可以形成为三棱柱状或圆柱状。

在本实施方式中，压电元件13经由连接部件16安装于基部12。连接部件16用于补偿压电元件13的热膨胀对致动器1的影响。关于与热膨胀有关的影响，将在后文中描述。

就支承部件14而言，支承部件14的一端部与压电元件13并列安装到基部12的安装面上。支承部件14经由安装部121安装于基部12。支承部件14以沿与第一长边方向D1交叉的第二长边方向D2的方向延伸的方式形成为长方体，但支承部件14的形状不限于此。

作用部15与压电元件13及支承部件14各自的另一端部连接。在作用部15的前端安装有阀部11。作用部15随着压电元件13的伸缩在位移方向D4上位移以驱动阀部11，该位移方向D4是与第一长边方向D1及第二长边方向D2均不同的方向。例如，当压电元件13伸长时，支承部件14也相应地变形，因此，能够使安装于作用部15的前端的阀部11向位移方向D4的图示下方向移动。另一方面，当压电元件13收缩时，支承部件14也相应地变形，因此，能够使安装于作用部15的前端的阀部11向位移方向D4的图示上方向移动。伴随压电元件13的伸缩引起的作用部15的移动，安装于作用部15的前端的阀部11沿位移方向D4以规定的行程移动。即，压电元件13在第一长边方向D1上的伸缩根据作用部15在图示的左右方向上的长度放大为阀部11在位移方向D4上的行程。

阀部11通过在位移方向D4上以规定的行程移动，与形成在阀功能模块2上的阀座21接触/分离。阀部11例如由橡胶形成。阀座21具有与阀部11的接触面，该接触面与阀部11的形状对应。阀座21的形状例如通过在阀功能模块2的平面部打开排出用孔而形成。另外，阀座21的形状也可以通过在阀功能模块2上设置烟囱状的突起而形成。此外，通过将阀座21的形状设为烟囱状的突起，与阀部11的接触面积变小，能够提高接触压力。另外，通过将阀座21的形状设为烟囱状的突起，能够使流体的流量稳定化，或者增大流量。通过阀部11与阀座21接触/分离，实现切断流体或使其通过的阀功能。本实施方式的阀装置100例示了流体为空气时的气阀，但流体不限于空气，例如,也可以是液体、粉体、凝胶状体等。另外，在流体中也可以含有固体等杂质。

阀部11通过与阀座21相接而形成阀的关闭状态，能够阻断空气压力室5和排出口24之间的空气通过。阀部11通过以规定的接触压力与阀座21相接，能够提高空气的阻断力。另一方面，阀部11通过与阀座21分离而形成阀的打开状态，能够使空气压力室5和排出口24之间的空气通过。一般而言，阀具有由流量相对于阀的开度的变化表示的阀特性(流量特性)。在本实施方式中，由阀部11在位移方向D4上的移动行程，即，阀部11与阀座21的距离来确定流量特性。因此，阀装置100的流量特性由作用部15在位移方向D4上的移动确定。

外壳3收纳安装有致动器1的阀功能模块2。外壳3作为保护收纳的致动器1免受阀装置100的外部的粉尘等影响的保护框发挥作用。外壳3具备保持部33。保持部33是保持阀功能模块2并确保阀功能模块2与外壳3之间的空隙4的部分。保持部33与阀功能模块2的第一面22相接，通过利用紧固零件331(例如，螺丝)与阀功能模块2紧固来保持阀功能模块。空隙4能够增大外壳3和阀功能模块2之间的热阻(减小热传导)，使外壳3的温度变化难以传到阀功能模块。由于保持部33与第一面22的接触所产生的热阻率小于空隙4的热阻率(导热系数大)，因此为了减小热传导，优选保持部33与第一面22的接触面积较小。因此，第一面22也可以使用减小接触面积的形状(例如，凹凸形状等)。另外，也可以在保持部33和第一面22之间夹入导热系数小的部件(隔热件)。

由于致动器1放大压电元件13的伸缩而使阀部11移动，因此致动器各部的温度变化产生的热膨胀或热收缩会对阀部11的移动量造成影响，阀的流量特性发生变化。通过在外壳3和阀功能模块2之间形成空隙4，外壳3与阀功能模块2的接触面积减小，外壳3和阀功能模块2之间的热传导变小，即使外壳3中有温度变化的情况下，安装有致动器1的阀功能模块2的温度变化也变小，还能够减小流量特性的变化。

在阀功能模块2的第一面22上具有排出口24，该排出口24排出通过阀部11与阀座21分离而排出的空气。外壳3在保持部33具有排出口32，该排出口32与排出口24对置，以排出从排出口24排出的空气。

外壳3具有用于供给空气的供给口31。从供给口31供给的压力空气经由空隙4导入空气压力室5。导入空气压力室5的压力空气通过阀部11与阀座21分离而从排出口32排出。此外，从供给口31供给的压力空气例如也可以形成流路并导入空气压力室5，以冷却致动器1、压电元件13或支承部件14。

压缩部件60与基部12及作用部15的各自连接，沿第一长边方向D1压缩压电元件13。压缩部件60通过使拉伸方向(D1)上的载荷难以施加到相对于拉伸方向的载荷容易损伤的压电元件13上，能够防止压电元件13的损伤。压缩部件60的形状的详细情况将在后文中描述。

驱动部70向压电元件13供给电压或电流，驱动压电元件13以使其伸缩。驱动部70基于来自未图示的控制装置的输入信号驱动压电元件13，由此能够控制压力空气的切断或排出。

此外，阀装置100在未对压电元件13施加电压等的状态下，也可以是压力空气的排出被切断的常闭，另一方面，在未对压电元件13施加电压等的状态下，也可以是排出压力空气的常开。即，通过未对压电元件13通电时的阀部11相对于阀座21的位置和通电时的压电元件13的伸缩方向的组合，阀装置100能够实施常闭和常开双方。非通电时的阀部11相对于阀座21的位置例如能够通过增大安装孔122的尺寸，在螺丝紧固时即可设定。另外，通电时的压电元件13的伸缩方向能够通过变更从驱动部70供给的电压等的极性来设定。

图2是实施方式的阀装置100的侧视图。在图2中，阀装置100具有外壳3和安装在外壳3上的盖35。

外壳3和盖35可以应用铝压铸或者PPS等树脂材料。盖35通过安装在外壳3上，将外壳3的内部密闭，维持导入的压力空气的压力。例如，也可以在外壳3和盖35之间夹入橡胶衬垫。

阀功能模块2通过上下两个紧固零件331在第一面22上保持于外壳3的保持部33。因此，在阀功能模块2和外壳3之间产生空隙4。因此，外壳3与阀功能模块的接触面积减小，外壳3和阀功能模块之间的热传导变小，即使在外壳3有温度变化的情况下，安装有致动器1的阀功能模块的温度变化也变小，流量特性的变化变小。

接下来，使用图3，对阀装置100的第一变形例进行说明。图3是第一变形例的阀装置的侧视图。

第一变形例的阀装置100a相对于在图2中说明的阀装置100，在阀功能模块2a在第二面23上与外壳3相接这一点上不同。阀功能模块2a通过在第一面22及第二面23这两个面上与外壳3的底部相接，能够提高机械强度，例如，减小了致动器1相对于振动等的振动等。此外，例示出了图3中的第二面23的位置设置于阀功能模块2a的图示左端的情况，但第二面23的位置及数量是任意的。例如，也可以将第二面23的位置设置于图示右端且与外壳3的底部相接。另外，也可以设置为将一个或多个第二面23与外壳3或盖35相接。由于图3中的其他部分与图2的说明重复，因此省略说明。

接下来，使用图4及图5，对在图1中说明的第一实施例的致动器1的详细情况进行说明。图4是第一实施例的致动器1的主视图。

在图4中，作用部15如图1中说明的那样随着压电元件13的伸缩在位移方向D4上位移，以驱动阀部11。因此，在压电元件13由于温度变化而热膨胀或热收缩的情况下，会对阀部11的位置或与阀座21的接触压力造成影响，且会对流量特性造成影响。在此，对于使用连接部件16的压电元件13相对于温度变化的伸缩的补偿进行说明。

压电元件13经由连接部件16安装于基部12。在此，连接部件16由热膨胀系数比支承部件14高的材料制作。例如，在将压电元件13的热膨胀系数设为α1且将第一长边方向D1的长度设为L1的情况下，温度上升1℃时的长度的变化dL1为dL1＝α1×L1。同样，在将连接部件16的热膨胀系数设为α2且将第一长边方向D1的长度设为L2的情况下，温度上升1℃时的长度的变化dL2为dL2＝α2×L2，在将支承部件14的热膨胀系数设为α3，将第二长边方向D2的长度设为L3的情况下，温度上升1℃时的长度的变化dL3为dL3＝α3×L3。

由于压电元件13的热膨胀系数α1成为例如－4.32PPM/℃这样的负值，因此与压电元件13匹配的变化dL1+dL2成为dL1+dL2＝α2×L2－α1×L1(α1为正值)。在此，通过将各参数设计为dL1+dL2＝dL3，能够补偿位移方向D4上的位移。例如，如果设为dL1+dL2＝dL3，则α2×L2－α1×L1＝α3×L3。在此，如果设为L1+L2＝L3，则α2/α3＝1+(L1/L2)×(1+α1/α3)＞1，α2＞α3。即，通过将连接部件16的热膨胀系数α2设为比支承部件14的热膨胀系数α3高的材料，能够补偿相对于致动器1的热膨胀的流量特性。

此外，连接部件16也可以配置于压电元件13的另一端部，而代替配置于压电元件13的一端部。即，连接部件16也可以连接压电元件13中的另一端部和作用部15。而且，连接部件16也可以配置于压电元件13的一端部及另一端部。即，也可以是，连接部件16中的一方连接压电元件13中的一端部和基部12，并且连接部件16中的另一方连接压电元件13中的另一端部和作用部15。

图5是第一实施例的致动器1的立体图。在图5中，致动器1具有两个压缩部件60。两个压缩部件60分别配置于夹着压电元件13及支承部件14的位置。通过使用两个压缩部件60，能够将压缩力均匀地施加到压电元件13，能够防止压电元件13的损伤。

压缩部件60通过使拉伸方向(D1)上的载荷难以施加到相对于拉伸方向的载荷容易损伤的压电元件13上，能够防止压电元件13的损伤。

接下来，使用图6，对第一实施例的压缩部件60的详细情况进行说明。图6是第一实施例的压缩部件60的主视图。

在图6中，在平面图中，压缩部件60沿与第一长边方向D1及第二长边方向D2分别交叉的第三长边方向D3延伸。在压缩部件60上形成有可在第三长边方向D3上伸缩的伸缩部61及固定部62。

伸缩部61在平面图中形成为沿第三长边方向D3延伸，并且反复弯曲的波纹管状。在图示的例子中为在第三长边方向上的三个部位弯曲的结构，但不限于该例，形状能够任意变更。伸缩部61形成于压缩部件60的第三长边方向D3上的中间部。固定部62形成于压缩部件60在第三长边方向D3上的两端部。固定部62的与第三长边方向D3正交的方向的尺寸即宽度尺寸形成得较大，如图5所示，与基部12及作用部15的各自连接。

接下来，使用图7及图8，对第二实施例的致动器进行说明。图7是第二实施例的致动器的主视图。图8是第二实施例的压缩部件的主视图。

在第二实施例中的致动器1a，其安装压缩部件60B的位置与第一实施例的致动器1的不同。即，两个压缩部件60B中的一方沿着压电元件13在第一长边方向D1上延伸，另一压缩部件60B沿着支承部件14在第二长边方向D2上延伸。而且，在沿第一长边方向D1延伸的压缩部件60B上形成有图8所示的可在第一长边方向D1上伸缩的伸缩部61B。

在压缩部件60B的第一长边方向D1上的两端部形成有固定部62B，该固定部62B形成为与第一长边方向D1正交的方向的尺寸即宽度尺寸较大。图8所示的两个固定部62B彼此的第三长边方向D3上的尺寸L3比形成在图7所示的作用部15及基部12各自的固定用狭缝的间隔短。

因此，当将压缩部件60B安装到作用部15及基部12的固定用狭缝中时，沿第一长边方向D1拉伸压缩部件60B，在以稍微伸长的状态弹性变形的状态下安装。由此，将压缩部件60B安装到狭缝中之后，通过在第三长边方向D3上进行复原变形，能够将来自压缩部件60B的压缩力经由作用部15及基部12赋予压电元件13。

接下来，使用图9及图10，对第三实施例的致动器进行说明。图9是第三实施例的致动器的主视图。图10是第三实施例的压缩部件的主视图。

在第三实施例的致动器1b中，压缩部件60C的形状与第一实施例的致动器1的压缩部件60不同。即，在第三实施例的致动器1b的压缩部件60C上未形成相当于致动器1中的伸缩部61的部位，整体沿第三长边方向D3笔直地延伸。图10所示的两个固定部62彼此的第三长边方向D3上的尺寸L5比形成在图9所示的作用部15及基部12各自的固定用狭缝彼此的第三长边方向D3上的尺寸L2短。

因此，当将压缩部件60C安装到作用部15及基部12的固定用狭缝中时，沿第一长边方向D1拉伸压缩部件60C，在以稍微伸长的状态弹性变形的状态下安装。由此，在安装压缩部件60C之后，通过在第三长边方向D3上进行复原变形，能够将来自压缩部件60C的压缩力赋予作用部15及基部12。

另外，作为另一实施例，也可以在压电元件13的第一长边方向D1上的一端部及支承部件14的第二长边方向D2上的一端部中的至少一方，对压电元件13及支承部件14设置促进位移方向D4上的变形的铰链部件。这样的铰链部件也可以设置于压电元件13的第一长边方向D1上的另一端部及支承部件14的第二长边方向D2上的另一端部中的至少一方。

图11是表示致动器的另一变形例的六视图及立体图的例子。

在致动器1中，追求将PZT的伸缩变形能量尽可能无浪费地转换成作用部15的位移方向D4上的能量。但是，为了将PZT的伸缩变形转换成作用部15的位移方向D4(上下运动)，PZT及支承部件14必须进行如上下弯曲那样的变形。

虽然为了进行弯曲变形需要能量，但用于该弯曲变形的能量存在很多浪费。通过在支承部件14的中央部形成较细的部分(铰链部30)，能够削减伴随弯曲变形的能量，能够相应地提高作用部的上下运动能量，容易发生弯曲变形。

另一方面，如果过度缩小铰链部30的宽度，则支承部件14的刚性降低，作用部15的上下运动的发生力降低。随之，提取到输出的作用部15的上下运动能量也降低。因此，铰链宽度及长度存在适当的范围。作为一个例子，期望将铰链部30的宽度设为支承部件14的厚度的约30％以下，将长度设为支承部件14的长度的5％左右以上的长度。通过设为该结构，与没有铰链部30的结构相比，可期待如下效果：作用部15的上下运动振幅提高约10％以上，能够提取的作用部15的上下运动能量提高约5％以上。

在图11的结构中，将支承部件14与基部12一体成型，且将其厚度t例如设为1.6mm，从而能够提供更紧凑的致动器1。通过将支承部件14与基部12一体成型，并采用冲压等施工方法，从而不仅能够减少零件数量，还有抑制生产成本的优点。此外，由于是一体成型，因此支承部件14与基部12的紧固刚性为材料的强度本身。由此，压电元件13的发生力进一步传递到作用部15，其结果，有共振频率提高并且从作用部15提取的运动能量也增加的优点。

图12是将压缩部件安装在致动器的另一变形例的六视图及立体图的例子。

如以上所作说明，根据本实施方式的致动器1～1b，在基部安装有压电元件和支承部件，在压电元件和支承部件上安装有作用部。因此，通过压电元件沿第一长边方向位移，能够使作用部在位移方向上位移。由此，由于仅使用一个压电元件构成致动器，从而与使用两个压电元件的情况相比，能够简单地控制驱动系统。

另外，因为致动器1～1b具备压缩部件，所以能够对压电元件赋予压缩方向的预压。由此，能够使拉伸方向的载荷难以施加到相对于拉伸方向的载荷容易损伤的压电元件上。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为，上述实施方式在所有方面为例示，而非限制。上述的实施方式在不脱离本发明的范围及其主旨的情况下，也可以以各种方式省略、替换、变更。

例如，本发明的一实施方式的致动器也可以串联或并联配置多个而复合使用。此时，也可以采用将多个致动器串联连接这样的使用方法，即，也可以将致动器的基部与别的致动器的作用部连接，由此，也能够进一步放大位移。特别是在空间严重受限的地方，这样的使用方法是更有效的。另外，也可考虑将两台致动器以其连接角度成为90゜的方式结合等连接方法的变形。

此外，在上述实施方式中对使用压电元件作为伸缩元件的情况进行了说明，但只要是伸缩的元件，就没有特别限定，也可以使用磁致伸缩元件或者形状记忆合金等具有伸缩功能的其他元件。

附图标记说明

1：致动器

11：阀部

12：基部

121：安装部

122：安装孔

13：压电元件

14：支承部件

15：作用部

16：连接部件

2：阀功能模块

21：阀座

22：第一面

23：第二面

24：排出口

3：外壳

31：供给口

32：排出口

321：第一排出口

322：第二排出口

33：保持部

331：紧固零件

34：盖安装部

35：盖

4：空隙

5：空气压力室

60：压缩部件

61：伸缩部

62：固定部

70：驱动部

100：阀装置

Claims (9)

1.一种阀装置，具备：

致动器，所述致动器驱动阀部；

阀功能模块，所述阀功能模块具有与所述阀部接触/分离的阀座；以及

外壳，所述外壳收纳所述阀功能模块，其中，

所述致动器具备：

基部，其为基盘；

压电元件，其一端部连接到所述基部的安装面上，且沿第一长边方向延伸；

支承部件，其一端部与所述压电元件并列安装到所述安装面上，且沿与所述第一长边方向交叉的第二长边方向延伸；以及

作用部，其与所述压电元件及所述支承部件各自的另一端部连接，随着所述压电元件的伸缩在位移方向上位移以驱动所述阀部，该位移方向是与所述第一长边方向及所述第二长边方向均不同的方向，

所述外壳具备：

供给口，其供给流体；

排出口，其排出通过所述阀部与所述阀座的分离从所述供给口供给的流体；以及

保持部，其确保所述阀功能模块与所述外壳之间的空隙，保持所述阀功能模块。

2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，

所述保持部通过保持所述阀功能模块的第一面来确保与所述阀功能模块之间的空隙。

3.根据权利要求1或2所述的阀装置，其中，

所述保持部通过利用紧固零件将所述阀功能模块紧固到所述保持部来保持所述阀功能模块。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的阀装置，其中，

所述致动器还具备压缩部件，所述压缩部件与所述基部及所述作用部的各自连接，沿所述第一长边方向压缩所述压电元件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的阀装置，其中，

还具备驱动部，所述驱动部向所述压电元件供给电压或电流，以驱动所述压电元件使其伸缩。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀装置，其中，

所述压电元件的一端部或另一端部中的至少一方经由热膨胀系数比所述支承部件高的连接部件连接。

7.根据权利要求6所述的阀装置，其中，

所述连接部件与所述基部一体形成。

8.根据权利要求6所述的阀装置，其中，

所述连接部件与所述作用部一体形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的阀装置，其特征在于，

所述作用部的前端是平面。

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