JP6920331B2 - 流体制御弁、流体制御装置、及び駆動機構 - Google Patents
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Description
このような構成であれば、第1ピエゾスタックの伸張が第2ピエゾスタックに直接伝わるので、弁体の変位を精度良く検出することができる。
このような構成であれば、ケーシング本体の内周面と各ピエゾスタックの外周面との間に隙間が生じるので、この隙間に沿って各端子に接続される電気ケーブルを配線することで、配線作業が困難になることを防ぐことができる。
このような構成であれば、両方の第1ピエゾスタックを第2ピエゾスタックに接触させることができるので、弁体の変位量を大きくしつつ、その変位量を精度良く検出することができる。
このような駆動機構であれば、上述した流体制御弁と同様の作用効果を得ることができる。
3 ・・・流体制御弁
6 ・・・弁体
7 ・・・アクチュエータ
7x ・・・駆動用端子
8 ・・・ケーシング
82 ・・・蓋体
9 ・・・変位センサ
9x ・・・出力端子
より具体的に説明すると、図2に示すように、蓋体82には駆動用端子7xが貫通する貫通孔8h1が形成されており、この貫通孔8h1を介して駆動用端子7xがケーシング8から上方に延び出ている。なお、本実施形態の蓋体82には、2本の駆動用端子7xそれぞれに対応する貫通孔8h1を形成してあるが、2本の駆動用端子7xが1つの貫通孔8h1から延び出るようにしても良い。
かかる構成により、第1ピエゾスタック71の伸張に伴い第2ピエゾスタック91が収縮し、その収縮程度に応じた大きさの電圧が出力信号として第2ピエゾスタック91から出力される。そして、この出力信号を図示しない制御部が取得して、制御部が出力信号の示す電圧値に応じて弁体6の位置を算出する。
より詳細には、図2に示すように、蓋体82には、出力端子9xが貫通する第2貫通孔8h2が形成されており、この第2貫通孔8h2を介して出力端子9xが上方に延び出ている。なお、本実施形態の蓋体82には、2本の出力端子9xそれぞれに対応する第2貫通孔8h2を形成してあるが、2本の出力端子9xが1つの第2貫通孔8h2から延び出るようにしても良い。また、2本の出力端子9x及び上述した2本の駆動用端子7xの4本が1つの貫通孔から延び出るようにしても良い。
また、本実施形態では、例えば蓋体82の上面8aにおける貫通孔8h1や第2貫通孔8h2の近傍にマーキング(図示しない)を付すなどにより、各端子それぞれが駆動用端子7xであるか又は出力端子9xであるか、或いは、正極端子であるか又は負極端子であるかを識別可能にしてある。
一方、下側に位置する第1ピエゾスタック71は貫通孔8h1から距離があり、駆動用端子7xを蓋体82に配置しようとすると、駆動用端子7xと第1ピエゾスタック71とを電気的に接続する電気ケーブルをケーシング8内の下方から上方に延ばす必要があり、配線作業が困難になる恐れがある。このことは、第1ピエゾスタック71及び第2ピエゾスタック91の上下関係が逆の場合にも生じる問題である。
なお、2つの第1ピエゾスタック71を互いに隣接させ、これらの上方又は下方に第2ピエゾスタック91を配置しても良い。
具体的には、図5(a)に示すように、本発明に係る流体制御弁と、この流体制御弁の下流側に設けられた圧力センサと、圧力センサの下流側に設けられた音速ノズル等の流体抵抗とを具備する構成が挙げられる。
その他、図5(b)に示すように、流体抵抗の上流側及び下流側に圧力センサを設けた構成や、図5(c)、(d)に示すように、抵抗体を並列に複数配置させた構成などが挙げられる。
なお、流路上に流量センサやレギュレータを設けても良い。
具体的にこのような流体制御弁3としては、図6に示すように、流路51を流れる流体を制御するものであり、弁体6と、前記弁体6を変位させるアクチュエータ7と、前記アクチュエータ7を収容するとともに、前記アクチュエータ7の駆動用端子7xが上部に設けられたケーシング8と、前記弁体6の変位に応じて出力信号の大きさが変わる変位センサ9とを具備し、前記変位センサ9がケーシング8に収容されることなく、ケーシング8の下方に設けられた構成が挙げられる。なお、変位センサ9以外の構成は前記実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
ここでの変位センサ9は、センシング面91を例えばダイアフラム部材721に対向配置させた渦電流式のものであり、ダイアフラム部材721の変位を検出することで、この検出値から弁体6の変位が分かるように構成されている。
然して、この変位センサ9の出力端子9xは、ケーシング8内を通過することなく、ケーシング8の側方から引き出されている。より詳細には、前記センシング面91と出力端子9xとを接続する接続線9Lが、ケーシング8内を通過することなく、ケーシング8の外周面に沿って上方に延びている。
このように変位センサ9をケーシング8の下方に設けた場合、変位センサ9の出力端子9xをケーシング8の側方から引き出すことで、ケーシング8内を通過させる場合に比べれば、流体制御弁を簡単に構成することができる。
Claims (7)
- 流路を流れる流体を制御する流体制御弁であり、
弁体と、
前記弁体を変位させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを収容するとともに、前記アクチュエータの駆動用端子が配置された蓋体を有するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられるとともに、前記弁体の変位に応じて出力信号の大きさが変わる変位センサとを具備し、
前記変位センサの出力端子が、前記蓋体に配置されている流体制御弁。 - 前記ケーシングが、
前記アクチュエータ及び前記変位センサを収容する筒状のケーシング本体を有し、
前記蓋体が、前記ケーシング本体の上端開口を塞ぐとともに、前記駆動用端子及び前記出力端子が貫通する貫通孔が形成されたものである請求項1記載の流体制御弁。 - 前記アクチュエータが前記ケーシング内に設けられた第1ピエゾスタックを有し、
前記変位センサが、前記ケーシング内において前記第1ピエゾスタックの上方又は下方に設けられた第2ピエゾスタックを有し、
前記第1ピエゾスタックの端面と前記第2ピエゾスタックの端面とが互いに接触している請求項1記載の流体制御弁。 - 前記第1ピエゾスタック及び前記第2ピエゾスタックが四角柱状又は多角柱状であり、
前記第1ピエゾスタック及び前記第2ピエゾスタックを収容するケーシング本体が円筒形状である請求項3記載の流体制御弁。 - 前記第1ピエゾスタックが、前記ケーシング内の上下に一対配置されており、
前記第2ピエゾスタックが、前記一対の第1ピエゾスタックの間に配置されている請求項3記載の流体制御弁。 - 請求項1記載の流体制御弁を備える流体制御装置。
- 流体制御弁を駆動する駆動機構であり、
前記流体制御弁の弁体を変位させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを収容するとともに、前記アクチュエータの駆動用端子が配置された蓋体を有するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられるとともに、前記弁体の変位に応じて出力信号の大きさが変わる変位センサとを具備し、
前記変位センサの出力端子が、前記蓋体に配置されている駆動機構。
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