JP2016061412A - 圧電式バルブ及び該圧電式バルブに利用する積層型圧電素子 - Google Patents
圧電式バルブ及び該圧電式バルブに利用する積層型圧電素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016061412A JP2016061412A JP2014191996A JP2014191996A JP2016061412A JP 2016061412 A JP2016061412 A JP 2016061412A JP 2014191996 A JP2014191996 A JP 2014191996A JP 2014191996 A JP2014191996 A JP 2014191996A JP 2016061412 A JP2016061412 A JP 2016061412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- valve
- displacement
- laminated
- actuator
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】本発明は、積層型圧電素子の変位を利用してバルブの開閉を行う圧電式バルブであって、外部から供給される圧縮気体を受け入れる気体圧力室を有するバルブ本体と、弁体、前記弁体の動作に必要な駆動力を変位として発生する積層型圧電素子、前記積層型圧電素子の変位を拡大して前記弁体に作用させる変位拡大機構を有し、前記バルブ本体の内部に配設されるアクチュエータと、を備える圧電式バルブにおいて、前記積層型圧電素子は、ポリオレフィン系樹脂により表面を覆われることを特徴とする。
【選択図】図6
Description
また、前記圧電式バルブは、前記積層型圧電素子への電圧印加を解除すると、該積層型圧電素子の原状復帰に伴う復帰力が前記変位拡大機構を介して前記弁体に伝わり、該弁体を速やかに弁座に当接させて閉弁する。
しかしながら、前記積層型圧電素子は、圧電セラミック層を有するために構造的に脆く、前記圧電式バルブの使用に際し、圧縮気体とともに破損片が噴出するおそれがある。
また、本発明は、前記圧電式バルブに利用可能であって、変位が阻害されることなく破損片の飛散を防止でき、かつ耐水性に優れる積層型圧電素子を提供することを目的とする。
積層型圧電素子の変位を利用してバルブの開閉を行う圧電式バルブであって、
外部から供給される圧縮気体を受け入れる気体圧力室を有するバルブ本体と、
弁体、前記弁体の動作に必要な駆動力を変位として発生する積層型圧電素子、前記積層型圧電素子の変位を拡大して前記弁体に作用させる変位拡大機構を有し、前記バルブ本体の内部に配設されるアクチュエータと、を備える圧電式バルブにおいて、
前記積層型圧電素子は、ポリオレフィン系樹脂により表面を覆われることを特徴とする。
前記積層型圧電素子が、前記アクチュエータに一体化された状態で前記ポリオレフィン系樹脂に埋設されることが好ましい。
前記バルブ本体の内部に配設されるプレートをさらに備え、前記アクチュエータは前記プレートに固定され、該プレートとともに前記バルブ本体の内部に配設されるものであって、前記積層型圧電素子が、前記アクチュエータに一体化され、該アクチュエータが前記プレートに固定された状態で前記ポリオレフィン系樹脂に埋設されることが好ましい。
前記積層型圧電素子が、前記アクチュエータに一体化され、該アクチュエータが前記プレートに固定されて当該プレートとともに前記バルブ本体の内部に配設された状態で前記ポリオレフィン系樹脂により埋設されることが好ましい。
圧電セラミック層と内部電極層を交互に積層した積層体を有し、該積層体は、対向する側面に前記内部電極層が露出し、前記内部電極層と導通する外部電極を有してなり、
前記内部電極層が露出する側面が、ポリオレフィン系樹脂により覆われることを特徴とする。
また、本発明の積層型圧電素子は、
圧電セラミック層と内部電極層を交互に積層した積層体を有し、該積層体は、対向する側面に前記内部電極層が露出し、前記各側面のそれぞれにおいて前記露出した内部電極層が一層おきに絶縁層で被覆され、さらに、前記絶縁層を覆いかつ前記絶縁層によって被覆されていない前記内部電極層と導通する外部電極を有してなり、
前記内部電極層が露出する側面が、ポリオレフィン系樹脂により覆われることを特徴とする。
<積層型圧電素子>
図1は、積層型圧電素子の代表例であって断面図を示す。
本発明の実施の形態において、積層型圧電素子1は、圧電セラミック層2と内部電極層3を交互に積層した積層体4を有する。前記積層体4は、対向する側面に前記内部電極層3が露出し、前記各側面のそれぞれにおいて前記露出した内部電極層3が一層おきに絶縁層5で被覆され、さらに、前記絶縁層5を覆いかつ前記絶縁層5によって被覆されていない前記内部電極層3と導通する外部電極6を有する。
また、前記積層型圧電素子1は、前記内部電極層3が露出する側面が、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂8により覆われている。
したがって、本発明の実施の形態において、前記積層型圧電素子1は、少なくとも前記内部電極層3が露出する側面、好ましくは、前記内部電極層3が露出する側面を含む全ての表面が、前記ポリオレフィン系樹脂8により厚く覆われるものとした場合でも、変位が阻害されることなく破損片の飛散を防止することができる。
したがって、本発明の実施の形態において、前記積層型圧電素子1は、少なくとも前記内部電極層3が露出する側面、好ましくは、前記内部電極層3が露出する側面を含む全ての表面が、ポリオレフィン系樹脂8により覆われるので耐水性にも優れる。
図2は圧電式バルブの斜視図を示す。図3は圧電式バルブの組立分解図を示す。図4はアクチュエータの説明図を示す。図5は弁座プレートにアクチュエータを固定した状態の説明図を示す。図6は圧電式バルブの断面図であって、弁座プレートをバルブ本体内部に配設した状態の説明図を示す。
また、前記バルブ本体20の前面には、コネクタ部50が設けられる。前記コネクタ部50の前面には、該バルブ本体20内に圧縮気体を吸入する気体吸入口51及び前記圧縮気体を排出する気体排出口52が開口する。
前記第1変位拡大部34aは、第1及び第2ヒンジ39,40、第1アーム41及び第1板バネ42を有する。前記第1ヒンジ39の一端は前記U字状のベース基板36の一方側先端に対し一体とされ、前記第2ヒンジ40の一端は前記キャップ部材37に対し一体とされる。前記第1アーム41の外側先端部には、前記第1板バネ42の一端が接合され、該第1板バネ42の他端には前記弁体31の一方側の側端部が接合される。
ここで、前記変位拡大機構33は、例えばステンレス材等の金属材料を打ち抜いて一体に成形することができる。
したがって、前記圧電式バルブ10において、前記積層型圧電素子32として、少なくとも内部電極層が露出する側面、好ましくは、前記内部電極層が露出する側面を含む全ての表面が、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂により覆われている積層型圧電素子を利用することとすれば、使用に際し排出口52から圧縮気体ともに前記積層型圧電素子32の破損片が噴出することがない。
したがって、前記圧電式バルブ10において、前記積層型圧電素子32として、少なくとも内部電極層が露出する側面、好ましくは、前記内部電極層が露出する側面を含む全ての表面が、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂により覆われている積層型圧電素子を利用することとすれば、当該圧電式バルブ10を高湿環境下で使用した場合でも、前記積層型圧電素子32に湿気が侵入して寿命が短くなるおそれがない。
図4に示すように、本発明の実施の形態において、積層型圧電素子32は、一端がベース基板36に接合され、他端がキャップ部材37に接合されて、アクチュエータ30に一体化された状態で、ポリオレフィン系樹脂80に埋設されるものとすることができる。
2 セラミック層
3 内部電極層
4 積層体
5 絶縁層
6 外部電極
7 リード線
8 ポリオレフィン系樹脂
10 圧電式バルブ
20 バルブ本体
25 弁座プレート
26 弁座
28 蓋材
30 アクチュエータ
31 弁体
32 積層型圧電素子
33 変位拡大機構
34 変位拡大部
35 変位伝達部
36 ベース基板
37 キャップ部
39 第1ヒンジ
40 第2ヒンジ
41 第1アーム
42 第1板バネ
43 第3ヒンジ
44 第4ヒンジ
45 第2アーム
46 第2板バネ
50 コネクタ部
51 気体吸入口
52 気体排出口
80 ポリオレフィン系樹脂
Claims (5)
- 積層型圧電素子の変位を利用してバルブの開閉を行う圧電式バルブであって、
外部から供給される圧縮気体を受け入れる気体圧力室を有するバルブ本体と、
弁体、前記弁体の動作に必要な駆動力を変位として発生する積層型圧電素子、前記積層型圧電素子の変位を拡大して前記弁体に作用させる変位拡大機構を有し、前記バルブ本体の内部に配設されるアクチュエータと、を備える圧電式バルブにおいて、
前記積層型圧電素子は、ポリオレフィン系樹脂により表面を覆われることを特徴とする圧電式バルブ。 - 前記積層型圧電素子は、前記アクチュエータに一体化された状態で前記ポリオレフィン系樹脂に埋設される請求項1記載の圧電式バルブ。
- 前記バルブ本体の内部に配設されるプレートをさらに備え、前記アクチュエータは前記プレートに固定され、該プレートとともに前記バルブ本体の内部に配設されるものであって、
前記積層型圧電素子は、前記アクチュエータに一体化され、該アクチュエータが前記プレートに固定された状態で前記ポリオレフィン系樹脂に埋設される請求項2記載の圧電式バルブ。 - 前記積層型圧電素子は、前記アクチュエータが前記プレートに固定され、該プレートとともに前記バルブ本体の内部に配設された状態で前記ポリオレフィン系樹脂により埋設される請求項3記載の圧電式バルブ。
- 圧電セラミック層と内部電極層を交互に積層した積層体を有し、該積層体は、対向する側面に前記内部電極層が露出し、前記内部電極層と導通する外部電極を有してなる積層型圧電素子であって、
前記内部電極層が露出する側面が、ポリオレフィン系樹脂により覆われることを特徴とする積層型圧電素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014191996A JP6382658B2 (ja) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 圧電式バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014191996A JP6382658B2 (ja) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 圧電式バルブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016061412A true JP2016061412A (ja) | 2016-04-25 |
JP6382658B2 JP6382658B2 (ja) | 2018-08-29 |
Family
ID=55797350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014191996A Active JP6382658B2 (ja) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | 圧電式バルブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6382658B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020051476A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ |
WO2020217610A1 (ja) | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
WO2020261645A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
CN113939678A (zh) * | 2019-06-05 | 2022-01-14 | 株式会社佐竹 | 压电致动器、压电式阀以及压电致动器的制造方法 |
WO2022059607A1 (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59218784A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-10 | Nippon Soken Inc | 積層セラミツク圧電体 |
JPS62250680A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型バイモルフ |
JPS63193173U (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-13 | ||
JPH02164081A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Nec Corp | 積層圧電素子 |
JPH03234981A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-18 | Koganei Ltd | 積層形圧電素子を用いた弁 |
JPH05160458A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Fujitsu Ltd | 積層型圧電素子及び圧電素子 |
JP2001102649A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Kyocera Corp | 積層型圧電アクチュエータ |
JP2015233061A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | Necトーキン株式会社 | 積層型圧電アクチュエータおよびこれを用いた積層型圧電装置 |
-
2014
- 2014-09-19 JP JP2014191996A patent/JP6382658B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59218784A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-10 | Nippon Soken Inc | 積層セラミツク圧電体 |
JPS62250680A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型バイモルフ |
JPS63193173U (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-13 | ||
JPH02164081A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Nec Corp | 積層圧電素子 |
JPH03234981A (ja) * | 1990-02-13 | 1991-10-18 | Koganei Ltd | 積層形圧電素子を用いた弁 |
JPH05160458A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-25 | Fujitsu Ltd | 積層型圧電素子及び圧電素子 |
JP2001102649A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Kyocera Corp | 積層型圧電アクチュエータ |
JP2015233061A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | Necトーキン株式会社 | 積層型圧電アクチュエータおよびこれを用いた積層型圧電装置 |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7181546B2 (ja) | 2018-09-25 | 2022-12-01 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ |
JP2020051476A (ja) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ |
EP3961905A4 (en) * | 2019-04-23 | 2023-08-30 | Satake Corporation | PIEZOELECTRIC VALVE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAID PIEZOELECTRIC VALVE |
JP2020180628A (ja) * | 2019-04-23 | 2020-11-05 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
KR102633886B1 (ko) * | 2019-04-23 | 2024-02-05 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전식 밸브 및 그 압전식 밸브의 제조 방법 |
CN113728547A (zh) * | 2019-04-23 | 2021-11-30 | 株式会社佐竹 | 压电式阀以及该压电式阀的制造方法 |
KR20220002378A (ko) | 2019-04-23 | 2022-01-06 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전식 밸브 및 그 압전식 밸브의 제조 방법 |
WO2020217610A1 (ja) | 2019-04-23 | 2020-10-29 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
JP7254285B2 (ja) | 2019-04-23 | 2023-04-10 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
CN113939678A (zh) * | 2019-06-05 | 2022-01-14 | 株式会社佐竹 | 压电致动器、压电式阀以及压电致动器的制造方法 |
KR20220016870A (ko) * | 2019-06-05 | 2022-02-10 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전 액추에이터, 압전식 밸브, 및 압전 액추에이터의 제조 방법 |
EP3982022A4 (en) * | 2019-06-05 | 2023-09-06 | Satake Corporation | PIEZOELECTRIC ACTUATOR, PIEZOELECTRIC VALVE AND METHOD FOR PRODUCING A PIEZOELECTRIC ACTUATOR |
KR102616954B1 (ko) | 2019-06-05 | 2023-12-21 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전 액추에이터, 압전식 밸브, 및 압전 액추에이터의 제조 방법 |
KR20220027962A (ko) * | 2019-06-28 | 2022-03-08 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전식 밸브 및 그 압전식 밸브의 제조 방법 |
CN114072607A (zh) * | 2019-06-28 | 2022-02-18 | 株式会社佐竹 | 压电式阀及该压电式阀的制造方法 |
JP7300117B2 (ja) | 2019-06-28 | 2023-06-29 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
WO2020261645A1 (ja) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
US11808373B2 (en) | 2019-06-28 | 2023-11-07 | Satake Corporation | Piezoelectric valve and method for manufacturing piezoelectric valve |
JP2021008892A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 |
KR102650263B1 (ko) | 2019-06-28 | 2024-03-21 | 가부시끼가이샤 사따께 | 압전식 밸브 및 그 압전식 밸브의 제조 방법 |
WO2022059607A1 (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-24 | 株式会社サタケ | 圧電式バルブ |
JP7424560B2 (ja) | 2020-09-15 | 2024-01-30 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 圧電式バルブ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6382658B2 (ja) | 2018-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6382658B2 (ja) | 圧電式バルブ | |
JP6222208B2 (ja) | 流体制御装置およびポンプ | |
KR102275273B1 (ko) | 파우치형 리튬 이차전지의 벤팅 시스템 | |
JP5907256B2 (ja) | バルブ、流体制御装置 | |
US10781808B2 (en) | Valve, fluid control device, and sphygmomanometer | |
CA2985913A1 (en) | Piezoelectric bimorph disk outer boundary design and method for performance optimization | |
WO2018021099A1 (ja) | バルブ、気体制御装置、及び血圧計 | |
CN105659627A (zh) | 驻极体结构 | |
US10513428B2 (en) | MEMS device including a piezoelectric actuator with a reduced volume | |
JP7254285B2 (ja) | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 | |
US6756551B2 (en) | Piezoelectrically actuated liquid metal switch | |
JP2020051476A (ja) | 圧電式バルブ | |
CN109964325A (zh) | 用于潮湿环境的压电弯曲致动器驱动器 | |
JP7300117B2 (ja) | 圧電式バルブ及び該圧電式バルブの製造方法 | |
JP6288395B1 (ja) | バルブ、流体制御装置および血圧計 | |
US20030207102A1 (en) | Solid slug longitudinal piezoelectric latching relay | |
WO2020246090A1 (ja) | 圧電アクチュエータ、圧電式バルブ、及び圧電アクチュエータの製造方法 | |
JP5375106B2 (ja) | 圧電素子及びそれを備える流体機器 | |
JP2019112970A (ja) | ポンプ | |
JP2012167751A (ja) | 逆止弁、燃料電池システム、及びポンプ | |
JP5088870B2 (ja) | 圧電ポンプ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180529 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180731 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6382658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |