JP7489874B2 - Check valve with release mechanism - Google Patents

Check valve with release mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP7489874B2
JP7489874B2 JP2020148205A JP2020148205A JP7489874B2 JP 7489874 B2 JP7489874 B2 JP 7489874B2 JP 2020148205 A JP2020148205 A JP 2020148205A JP 2020148205 A JP2020148205 A JP 2020148205A JP 7489874 B2 JP7489874 B2 JP 7489874B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
valve body
passage
release mechanism
check valve
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.)
Active
Application number
JP2020148205A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022042688A (en
Inventor
哲弘 近藤
弘毅 壬生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP2020148205A priority Critical patent/JP7489874B2/en
Publication of JP2022042688A publication Critical patent/JP2022042688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7489874B2 publication Critical patent/JP7489874B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Check Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Description

本発明は、逆流を防止する解除機構付きチェック弁に関する。 The present invention relates to a check valve with a release mechanism that prevents backflow.

チェック弁は、所定方向の流体の流れを許容し且つ逆方向の流れ(即ち、逆流)を阻止する。そして、パイロット操作付きのチェック弁は、強制的に弁通路を開いて逆流を許容させることができる。このようなパイロット操作付きのチェック弁として、例えば特許文献1のようなパイロット操作付きチェック弁(特許文献1の図3のパイロット操作逆止弁50参照)が知られている。特許文献1のパイロット操作付きチェック弁では、ロッドがパイロット圧を受けて作動する。そうすると、ロッドによって弁体が押されて弁座から離れる。これにより、弁通路が強制的に開かれる。 A check valve allows fluid to flow in a specified direction and prevents flow in the opposite direction (i.e., backflow). A pilot-operated check valve can forcibly open the valve passage to allow backflow. An example of such a pilot-operated check valve is the pilot-operated check valve described in Patent Document 1 (see pilot-operated check valve 50 in Figure 3 of Patent Document 1). In the pilot-operated check valve described in Patent Document 1, a rod receives pilot pressure and operates. The rod then pushes the valve body away from the valve seat. This forcibly opens the valve passage.

特開2007-298183号公報JP 2007-298183 A

特許文献1のパイロット操作付きチェック弁では、弁通路を強制的に開くためにロッドを作動させる必要がある。そして、ロッドを作動せるためにパイロット圧が必要である。それ故、パイロット圧を供給するためのポンプや配管等が必要である。ポンプや配管等は、小型の油圧駆動装置において必ずしも全ての構成で備わっているものではない。それ故、小型の油圧装置において特許文献1のようなパイロット操作付きチェック弁が設けられると、油圧装置が大型化する。そうすると、油圧装置の小型化を図ることが容易ではない。 In the pilot-operated check valve of Patent Document 1, it is necessary to operate the rod to forcibly open the valve passage. And pilot pressure is required to operate the rod. Therefore, a pump, piping, etc. are required to supply the pilot pressure. Pumps, piping, etc. are not necessarily provided in all configurations of small hydraulic drive devices. Therefore, if a pilot-operated check valve such as that of Patent Document 1 is provided in a small hydraulic device, the hydraulic device will become larger. This makes it difficult to reduce the size of the hydraulic device.

そこで本発明は、小型化を図ることができる解除機構付きチェック弁を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a check valve with a release mechanism that can be made smaller.

本発明の解除機構付きチェック弁は、弁通路が形成されるハウジングと、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動する弁体と、閉位置から開位置に向かう開方向に前記弁体を移動させる少なくとも1つの圧電素子と、を備え、前記圧電素子は、駆動信号によって変位する作用面を有し、前記作用面は、前記弁体の側方に配置されるものである。 The check valve with release mechanism of the present invention comprises a housing in which a valve passage is formed, a valve body that moves between a closed position that closes the valve passage and an open position that opens the valve passage, and at least one piezoelectric element that moves the valve body in an opening direction from the closed position toward the open position, the piezoelectric element having an operating surface that is displaced by a drive signal, the operating surface being disposed to the side of the valve body.

本発明に従えば、圧電素子を作動させることによって弁体を強制的に開位置に移動させて逆流を可能にしている。それ故、解除機構付きチェック弁の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the valve body is forcibly moved to the open position by operating the piezoelectric element, allowing backflow. This makes it possible to miniaturize the check valve with release mechanism.

本発明によれば、小型化を図ることができる。 The present invention allows for miniaturization.

本発明の第1実施形態の解除機構付きチェック弁を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a check valve with a release mechanism according to a first embodiment of the present invention. FIG. 図1の解除機構付きチェック弁の一部分を拡大して示す拡大断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the release mechanism-equipped check valve of FIG. 1 . FIG. 図1の解除機構付きチェック弁において弁通路が開いた状態を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a state in which the valve passage in the release mechanism-equipped check valve of FIG. 1 is open. FIG. 本発明の第2実施形態の解除機構付きチェック弁を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a check valve with a release mechanism according to a second embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る第1及び第2実施形態の解除機構付きチェック弁1,1Aについて前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する解除機構付きチェック弁1は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。 The check valves with release mechanism 1, 1A according to the first and second embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the concept of direction used in the following description is used for convenience in the description and does not limit the orientation of the configuration of the invention to that direction. Furthermore, the check valve with release mechanism 1 described below is merely one embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiment, and additions, deletions, and modifications are possible within the scope of the spirit of the invention.

<第1実施形態>
図1に示す解除機構付きチェック弁1は、順方向の流体の流れを許容し且つ逆方向の流れ(即ち、逆流)を阻止する。即ち、解除機構付きチェック弁1は、弁通路2を閉じて圧液の逆流を阻止する。また、解除機構付きチェック弁1は、そこに駆動信号が入力されると弁通路2を開いて逆流を許容させることができる。このような機能を有する解除機構付きチェック弁1は、ハウジング3と、弁体4と、プレート部材5と、複数の圧電素子6とを有している。
First Embodiment
The check valve with a release mechanism 1 shown in Fig. 1 allows fluid to flow in a forward direction and prevents fluid from flowing in a reverse direction (i.e., backflow). That is, the check valve with a release mechanism 1 closes the valve passage 2 to prevent backflow of pressure liquid. Furthermore, when a drive signal is input thereto, the check valve with a release mechanism 1 opens the valve passage 2 to allow backflow. The check valve with a release mechanism 1 having such a function includes a housing 3, a valve body 4, a plate member 5, and a plurality of piezoelectric elements 6.

ハウジング3は、圧液を流すべく弁通路2を有している。また、弁通路2は、流入通路11と、弁室12と、流出通路13とを有している。更に詳細に説明すると、流入通路11、弁室12、及び流出通路13は、弁通路2においてそれらの順番で並んでおり、互いに繋がっている。本実施形態において、流入通路11、弁室12、及び流出通路13は、所定の軸線L1に沿って形成されている。即ち、弁室12は、軸線方向一方側において流入通路11と繋がり、軸線方向他方側において流出通路13と繋がっている。流入通路11は、弁室12に繋がる部分に弁口11aを有している。更に、弁室12には、弁口11aを囲むように弁座14が形成されている。本実施形態において、弁座14は、テーパ状に形成されている。即ち、弁座14は、弁口11aから離れにつれて拡径している。なお、弁座14の形状はテーパ形状に形成されなくてもよい。弁座14は、例えば円環状の突起であってもよく、後述する弁体4が着座して弁通路2を遮断できればその形状は問わない。流出通路13は、本実施形態において弁室12と略同径に形成されている。流出通路13もまた、前述する形状に限定されず、弁室12より小径に形成されてもよい。 The housing 3 has a valve passage 2 for flowing pressurized liquid. The valve passage 2 has an inlet passage 11, a valve chamber 12, and an outlet passage 13. In more detail, the inlet passage 11, the valve chamber 12, and the outlet passage 13 are arranged in that order in the valve passage 2 and are connected to each other. In this embodiment, the inlet passage 11, the valve chamber 12, and the outlet passage 13 are formed along a predetermined axis L1. That is, the valve chamber 12 is connected to the inlet passage 11 on one side in the axial direction, and is connected to the outlet passage 13 on the other side in the axial direction. The inlet passage 11 has a valve port 11a in a portion connected to the valve chamber 12. Furthermore, the valve chamber 12 has a valve seat 14 formed to surround the valve port 11a. In this embodiment, the valve seat 14 is formed in a tapered shape. That is, the valve seat 14 expands in diameter as it moves away from the valve port 11a. The shape of the valve seat 14 does not have to be formed in a tapered shape. The valve seat 14 may be, for example, a circular protrusion, and may have any shape as long as the valve body 4, which will be described later, can be seated thereon to block the valve passage 2. In this embodiment, the outflow passage 13 is formed to have approximately the same diameter as the valve chamber 12. The outflow passage 13 is also not limited to the shape described above, and may be formed to have a smaller diameter than the valve chamber 12.

弁体4は、弁室12に収容されている。弁体4は、弁通路2を閉じる閉位置と弁通路2を開く開位置との間で移動する。更に詳細に説明すると、弁体4は、球状に形成されている。そして、弁体4は、弁座14に着座して弁口11aからの圧液の流れを遮断する。即ち、弁体4が弁座14に着座する閉位置に位置すると、弁体4によって弁通路2が閉じられる。そして、圧液の順方向に流れが生じると、弁体4が流入通路11に導かれる圧液によって押される。これにより、弁体4が弁座14から離れて弁口11aから弁室12に圧液が流れる。即ち、弁体4が圧液によって押されて閉位置から開位置に移動すると、弁通路2が開かれる。これにより、流入通路11と流出通路13とが連通する。また、圧液が逆流しようとすると、弁体4が圧液によって弁座14の方に押される。そうすると、やがて弁体4が弁座14に着座する。これにより、弁体4が圧液によって押されて開位置から閉位置に移動する。そして、弁通路2が閉じられて、流入通路11と流出通路13との間が遮断される。 The valve body 4 is accommodated in the valve chamber 12. The valve body 4 moves between a closed position that closes the valve passage 2 and an open position that opens the valve passage 2. In more detail, the valve body 4 is formed in a spherical shape. The valve body 4 seats on the valve seat 14 to block the flow of pressurized liquid from the valve port 11a. That is, when the valve body 4 is located in the closed position where it sits on the valve seat 14, the valve passage 2 is closed by the valve body 4. When the pressure liquid flows in the forward direction, the valve body 4 is pushed by the pressure liquid guided to the inflow passage 11. As a result, the valve body 4 leaves the valve seat 14 and the pressure liquid flows from the valve port 11a to the valve chamber 12. That is, when the valve body 4 is pushed by the pressure liquid and moves from the closed position to the open position, the valve passage 2 is opened. As a result, the inflow passage 11 and the outflow passage 13 are connected. Also, when the pressure liquid tries to flow backward, the valve body 4 is pushed toward the valve seat 14 by the pressure liquid. Then, the valve body 4 eventually seats on the valve seat 14. As a result, the valve body 4 is pushed by the pressure fluid and moves from the open position to the closed position. The valve passage 2 is then closed, and communication between the inflow passage 11 and the outflow passage 13 is blocked.

プレート部材5は、弁体4が弁室12から離脱することを防いでいる。更に詳細に説明すると、プレート部材5は、大略板状に形成されている。プレート部材5は、弁室12と流出通路13との間に介在する。例えば、プレート部材5は、ハウジング3において分割可能に構成される2つの部分に挟持される。これにより、プレート部材5が弁室12と流出通路13との間に配置される。また、プレート部材5には、複数の孔又は複数の溝等が形成されている。これにより、弁室12に導かれる圧液を流出通路13に導くことができる。なお、プレート部材5の形状及び取付け方は前述するような方法に限定されない。また、流出通路13が弁室12及び弁体4より小径である場合には、プレート部材5が設けられていなくてもよい。 The plate member 5 prevents the valve body 4 from coming off the valve chamber 12. More specifically, the plate member 5 is formed in a roughly plate-like shape. The plate member 5 is interposed between the valve chamber 12 and the outflow passage 13. For example, the plate member 5 is sandwiched between two parts that are configured to be separable in the housing 3. As a result, the plate member 5 is disposed between the valve chamber 12 and the outflow passage 13. In addition, the plate member 5 is formed with a plurality of holes or a plurality of grooves, etc. As a result, the pressure liquid guided to the valve chamber 12 can be guided to the outflow passage 13. The shape and the method of attachment of the plate member 5 are not limited to the above-mentioned method. In addition, if the outflow passage 13 has a smaller diameter than the valve chamber 12 and the valve body 4, the plate member 5 does not need to be provided.

図2にも示す複数の圧電素子6は、図示しない制御装置から入力される駆動信号に応じて変形、即ち膨張及び収縮を繰り返し行う。また、複数の圧電素子6は、膨張及び収縮を繰り返し行うことによって振動する。そして、複数の圧電素子6は、振動することによって弁体4を弾く。このように、複数の圧電素子6は、弁体4を弾くことによって弁体4を閉位置から開位置に向かう開方向(後述する基準線(軸線L1)に沿う基準線方向)に移動させる。更に詳細に説明すると、複数の圧電素子6は、開方向に対して弁体4の側方に配置されている。そして、複数の圧電素子6は、作用面6aを有している。そして、複数の圧電素子6は、作用面6aを互いに対向させ且つ弁体4に向けて配置されている。また、作用面6aは、複数の圧電素子6の変形によって変位する。なお、本実施形態では、作用面6aは、変位した際に弁体4に当接するようになっている。また、作用面6aは、弁体4に当接した際に開方向成分を含む力を弁体4に対して与える。本実施形態において、作用面6aは、開方向に延在する基準線(本実施形態において軸線L1)に対して角度θ1(例えば、5°<θ1≦85°、より好ましくは20°<θ1≦70°)傾けて配置されている。更に、作用面6aは、着座する弁体4の球中心を通りL1に垂直な大円4aより弁口11a側に当接するように配置されている(例えば、図1の接点T参照)。これにより、作用面6aが当接した際に、作用面6aから弁体4に開方向成分を含む力が弁体4に対して与えられる。これにより、弁体4が開方向に持ち上げられる。 The multiple piezoelectric elements 6, also shown in FIG. 2, deform, i.e., expand and contract repeatedly in response to a drive signal input from a control device (not shown). The multiple piezoelectric elements 6 vibrate by repeatedly expanding and contracting. The multiple piezoelectric elements 6 bounce the valve body 4 by vibrating. In this way, the multiple piezoelectric elements 6 move the valve body 4 in the opening direction (reference line direction along the reference line (axis L1) described later) from the closed position toward the open position by bouncing the valve body 4. To explain in more detail, the multiple piezoelectric elements 6 are arranged on the side of the valve body 4 in the opening direction. The multiple piezoelectric elements 6 have an action surface 6a. The multiple piezoelectric elements 6 are arranged with the action surfaces 6a facing each other and facing the valve body 4. The action surface 6a is displaced by the deformation of the multiple piezoelectric elements 6. In this embodiment, the action surface 6a is adapted to come into contact with the valve body 4 when displaced. The action surface 6a applies a force including an opening direction component to the valve body 4 when it comes into contact with the valve body 4. In this embodiment, the action surface 6a is arranged at an angle θ1 (for example, 5°<θ1≦85°, more preferably 20°<θ1≦70°) with respect to a reference line (axis L1 in this embodiment) extending in the opening direction. Furthermore, the action surface 6a is arranged so as to abut on the valve orifice 11a side of the great circle 4a that passes through the center of the ball of the valve body 4 on which it is seated and is perpendicular to L1 (for example, see contact point T in FIG. 1). As a result, when the action surface 6a abuts, a force including an opening direction component is applied from the action surface 6a to the valve body 4. As a result, the valve body 4 is lifted in the opening direction.

更に詳細に説明すると、解除機構付きチェック弁1には、本実施形態において2つの圧電素子6が備わっている。2つの圧電素子6は、作用面6aを互いに対向させるように配置されている。それ故、2つの圧電素子6に断続的に駆動信号を入力すると、対向する2つの作用面6aの間において弁体4を行き来させる(即ち、振動させる)ことができる(図3の二点鎖線及び矢印参照)。これにより、弁体4が開方向に移動する、即ち弁体4が弁口11aから遠ざかる。より詳しくは、弁体4が作用面6aから受ける力に開方向成分が含まれるので、弁体4が2つの作用面6aの間を振動ながら開方向に移動する。このように弁体4が弁口11aから離れることによって、弁通路2が強制的に開かれる。なお、2つの作用面6aが互いに対向するとは、作用面6aの角度θ1に関わらず互いが正面に位置することを意味する。即ち、2つの作用面6aは、必ずしも軸線L1に平行に直立している状態で互いに対向している必要はない。 To explain in more detail, the check valve 1 with release mechanism is provided with two piezoelectric elements 6 in this embodiment. The two piezoelectric elements 6 are arranged so that the action surfaces 6a face each other. Therefore, when a drive signal is intermittently input to the two piezoelectric elements 6, the valve body 4 can be moved back and forth (i.e., vibrated) between the two opposing action surfaces 6a (see the two-dot chain line and arrow in FIG. 3). This causes the valve body 4 to move in the opening direction, that is, the valve body 4 moves away from the valve port 11a. More specifically, since the force that the valve body 4 receives from the action surfaces 6a includes an opening direction component, the valve body 4 moves in the opening direction while vibrating between the two action surfaces 6a. In this way, the valve passage 2 is forcibly opened by the valve body 4 moving away from the valve port 11a. Note that the two action surfaces 6a facing each other means that they are located in front of each other regardless of the angle θ1 of the action surfaces 6a. In other words, the two action surfaces 6a do not necessarily need to face each other in a state where they are upright and parallel to the axis L1.

また、図2に示すように、各々の圧電素子6の作用面6aは、弁体4が弁座14に着座している状態で弁体4との間に隙間d1をあけている。これにより、弁体4を確実に14に着座させることができる。他方、2つの圧電素子6の作用面6aのうち少なくとも一方の隙間d1は、本実施形態において作用面6aの最大変位量、即ち圧電素子6の最大変形量より小さくなっている。但し、隙間d1は、この限りではない。これにより、2つの圧電素子6の何れかを変形させた際に作用面6aを弁体4に確実に当接させることができる。それ故、2つの圧電素子6を作動させることによって弁体4を開方向に移動させることがより確実にできる。 As shown in FIG. 2, the working surface 6a of each piezoelectric element 6 has a gap d1 between it and the valve body 4 when the valve body 4 is seated on the valve seat 14. This allows the valve body 4 to be reliably seated on 14. On the other hand, the gap d1 of at least one of the working surfaces 6a of the two piezoelectric elements 6 is smaller than the maximum displacement of the working surface 6a, i.e., the maximum deformation of the piezoelectric element 6, in this embodiment. However, the gap d1 is not limited to this. This allows the working surface 6a to be reliably abutted against the valve body 4 when one of the two piezoelectric elements 6 is deformed. Therefore, the valve body 4 can be more reliably moved in the opening direction by operating the two piezoelectric elements 6.

このように構成されている解除機構付きチェック弁1では、圧液が所定方向に流れようと弁体4を押すと、弁体4が閉位置から開位置へと移動する。これにより、弁通路2が開く。そうすると、圧液が流入通路11から弁室12及びプレート部材5の孔又は溝を通って流出通路13に流れる。即ち、流入通路11から流出通路13への流れが許容される。他方、圧液が逆流しようとすると、圧液によって弁体4が弁座14に押し付けられる。これにより、弁通路2が閉じられる。そうすると、流出通路13から流入通路11への流れが阻止される、即ち逆方向の流れが阻止される。 In the check valve 1 with release mechanism thus configured, when the valve element 4 is pressed to cause the pressurized liquid to flow in a predetermined direction, the valve element 4 moves from the closed position to the open position. This opens the valve passage 2. Then, the pressurized liquid flows from the inlet passage 11 through the valve chamber 12 and the hole or groove in the plate member 5 to the outlet passage 13. In other words, flow from the inlet passage 11 to the outlet passage 13 is permitted. On the other hand, when the pressurized liquid tries to flow backwards, the valve element 4 is pressed against the valve seat 14 by the pressurized liquid. This closes the valve passage 2. Then, flow from the outlet passage 13 to the inlet passage 11 is prevented, that is, flow in the reverse direction is prevented.

そして、逆流が阻止されている状態で図示しない制御装置等から圧電素子6に断続的に駆動信号を入力されると、解除機構付きチェック弁1が以下のように作動する。即ち、制御装置は、2つの圧電素子6に対して、連続的に繰り返し変化する駆動信号(例えば、正弦波信号)又は断続的な駆動信号(例えば、PWM信号)を入力する。これより、圧電素子6の作用面6aが断続的に変位(即ち、振動)する。そうすると、弁体4が各々の作用面6aに当接した際、弁体4が閉位置から開位置の方へと移動し、弁通路2が強制的に開かれる。即ち、弁通路2が強制的に開かれて逆流が許容される。 When a drive signal is intermittently input to the piezoelectric element 6 from a control device (not shown) while backflow is prevented, the check valve with release mechanism 1 operates as follows. That is, the control device inputs a drive signal that changes continuously and repeatedly (e.g., a sine wave signal) or an intermittent drive signal (e.g., a PWM signal) to the two piezoelectric elements 6. This causes the working surface 6a of the piezoelectric element 6 to be intermittently displaced (i.e., vibrate). Then, when the valve body 4 abuts against each working surface 6a, the valve body 4 moves from the closed position to the open position, and the valve passage 2 is forcibly opened. That is, the valve passage 2 is forcibly opened to allow backflow.

このように構成されている解除機構付きチェック弁1では、圧電素子6によって弁体4を強制的に開位置に移動させて逆流を可能している。解除機構付きチェック弁1は圧電素子6によって構成されているので、解除機構付きチェック弁1の小型化を図ることができる。また、作用面6aが基準線に対して角度θ1傾けられているので、作用面6aを変位させて弁体4に当接させることによって、弁体4に対して開方向成分を含む力を与えることができる。また、前記圧電素子6は、弁座14を兼ねていないので、弁座14に必要とされる幾何学的精度及び表面荒さ等が求められない。それ故、圧電素子6の製造が容易である。それ故、解除機構付きチェック弁1の構成が容易であり、コストも低く抑えられる。 In the check valve 1 with release mechanism configured in this manner, the piezoelectric element 6 forcibly moves the valve body 4 to the open position to allow backflow. Since the check valve 1 with release mechanism is configured with the piezoelectric element 6, the check valve 1 with release mechanism can be made smaller. In addition, since the action surface 6a is inclined at an angle θ1 with respect to the reference line, a force including an opening component can be applied to the valve body 4 by displacing the action surface 6a and abutting it against the valve body 4. In addition, since the piezoelectric element 6 does not also serve as the valve seat 14, the geometric precision and surface roughness required for the valve seat 14 are not required. Therefore, the piezoelectric element 6 is easy to manufacture. Therefore, the check valve 1 with release mechanism is easy to configure and costs can be kept low.

また、作用面6aは、弁体4に当接する際に弁体4が弁座14に着座している状態で弁体4の大円4aより弁口11a側に当接する。それ故、作用面6aは、弁体4が何れの位置に移動しても弁体4の大円4aより弁口11a側に当接する。これにより、弁体4が何れの位置に移動しても、作用面6aが変位した際に弁体4を弁口11aに押さえ付けるような力を圧電素子6が発生することを抑制できる。即ち、圧電素子6を作動させることによって確実に弁通路2を開くことができる。 In addition, when the action surface 6a abuts against the valve element 4, it abuts on the valve orifice 11a side of the great circle 4a of the valve element 4 when the valve element 4 is seated on the valve seat 14. Therefore, no matter what position the valve element 4 moves to, the action surface 6a abuts on the valve orifice 11a side of the great circle 4a of the valve element 4. This makes it possible to prevent the piezoelectric element 6 from generating a force that presses the valve element 4 against the valve orifice 11a when the action surface 6a is displaced, no matter what position the valve element 4 moves to. In other words, the valve passage 2 can be reliably opened by operating the piezoelectric element 6.

<第2実施形態>
第2実施形態の解除機構付きチェック弁1Aは、第1実施形態の解除機構付きチェック弁1と構成が類似している。従って、第2実施形態の解除機構付きチェック弁1Aの構成については、主に第1実施形態の解除機構付きチェック弁1と異なる点について説明し、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
The check valve with a release mechanism 1A of the second embodiment is similar in configuration to the check valve with a release mechanism 1 of the first embodiment. Therefore, the configuration of the check valve with a release mechanism 1A of the second embodiment will be described mainly with respect to the differences from the check valve with a release mechanism 1 of the first embodiment, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

図4に示す第2実施形態の解除機構付きチェック弁1Aは、ハウジング3Aと、弁体4Aと、ばね部材7と、複数の圧電素子6とを有している。ハウジング3Aは、弁通路2Aを有している。また、弁通路2Aは、流入通路11と、弁室12と、流出通路13Aとを有している。本実施形態において、流入通路11、及び弁室12は、軸線L1に沿って形成されている。他方、流出通路13は、軸線L1に直交するように形成されている。即ち、流出通路13Aは、弁室12の側面に繋がっている。また、弁体4Aは、プランジャ型の弁である。弁体4Aは、軸線L1に沿って摺動可能に弁室12に収容されている。そして、弁体4Aの先端は、弁口11aの周りに形成される弁座14Aに着座している。そして、弁体4Aが弁座14Aに着座する閉位置に位置すると、弁体4Aによって弁通路2Aが閉じられる。他方、弁体4Aが弁座14Aから離れた開位置に移動すると、弁通路2Aが開かれる。 The check valve 1A with a release mechanism of the second embodiment shown in FIG. 4 has a housing 3A, a valve body 4A, a spring member 7, and a plurality of piezoelectric elements 6. The housing 3A has a valve passage 2A. The valve passage 2A has an inlet passage 11, a valve chamber 12, and an outlet passage 13A. In this embodiment, the inlet passage 11 and the valve chamber 12 are formed along the axis L1. On the other hand, the outlet passage 13 is formed perpendicular to the axis L1. That is, the outlet passage 13A is connected to the side of the valve chamber 12. The valve body 4A is a plunger type valve. The valve body 4A is accommodated in the valve chamber 12 so as to be slidable along the axis L1. The tip of the valve body 4A is seated on a valve seat 14A formed around the valve port 11a. When the valve body 4A is positioned in the closed position where it is seated on the valve seat 14A, the valve passage 2A is closed by the valve body 4A. On the other hand, when the valve body 4A moves to an open position away from the valve seat 14A, the valve passage 2A is opened.

付勢部材であるばね部材7は、弁室12のばね室12aに収容されている。そして、ばね部材7は、弁体4Aを弁口11aに向かって付勢している、即ち開位置から閉位置に向かう閉方向に付勢している。それ故、解除機構付きチェック弁1Aでは、流入通路11に導かれた圧液がばね部材7の付勢力に抗して弁体4Aを持ち上げることによって、圧液の流れが許容される。また、弁体4Aには、流出通路13Aとばね室12aとを連通する連通路4bが形成されている。それ故、流出通路13Aに圧液が導かれると、連通路4bを介してばね室12aに圧液が導かれる。これにより、圧液とばね部材7によって弁体4Aが閉方向に押し付けられる。そして弁通路2が閉じられる。これにより、逆流が阻止されている。 The spring member 7, which is a biasing member, is housed in the spring chamber 12a of the valve chamber 12. The spring member 7 biases the valve body 4A toward the valve port 11a, that is, in the closing direction from the open position to the closed position. Therefore, in the check valve with release mechanism 1A, the pressure liquid introduced into the inflow passage 11 lifts the valve body 4A against the biasing force of the spring member 7, thereby allowing the flow of pressure liquid. In addition, the valve body 4A is formed with a communication passage 4b that connects the outflow passage 13A and the spring chamber 12a. Therefore, when pressure liquid is introduced into the outflow passage 13A, the pressure liquid is introduced into the spring chamber 12a through the communication passage 4b. As a result, the valve body 4A is pressed in the closing direction by the pressure liquid and the spring member 7. Then, the valve passage 2 is closed. This prevents backflow.

また、弁体4において、基端側の外周面は、周方向全周にわたって外方に突出している。即ち、弁体4は、基端側に大径部4cを有している。大径部4cは、その弁口11a側の面、即ち傾斜面4dが軸線L1に対して角度θ2(例えば、5°<θ2≦85°、より好ましくは20°<θ2≦70°)傾斜させて形成されている。そして、ハウジング3Aには、傾斜面4dに対応するように段部3aが形成されている。そして、段部3aに複数の圧電素子6が設けられている。 The outer peripheral surface of the base end side of the valve body 4 protrudes outward over the entire circumference. That is, the valve body 4 has a large diameter portion 4c on the base end side. The large diameter portion 4c is formed with its surface on the valve port 11a side, i.e., the inclined surface 4d, inclined at an angle θ2 (for example, 5°<θ2≦85°, more preferably 20°<θ2≦70°) with respect to the axis L1. A step portion 3a is formed in the housing 3A so as to correspond to the inclined surface 4d. A plurality of piezoelectric elements 6 are provided on the step portion 3a.

複数の圧電素子6は、段部3aにおいて互いに間隔をあけて配置されている。本実施形態において、段部3aには、2つの圧電素子6が設けられている。2つの圧電素子6は、その作用面6aが開方向に対して弁体4Aの側方に配置されている。また、圧電素子6の作用面6aは傾斜面4dに対応させて傾斜させて配置されている。本実施形態において、作用面6aは、傾斜面4dと同様に軸線L1に対して角度θ2傾斜している。 The multiple piezoelectric elements 6 are arranged at intervals on the step 3a. In this embodiment, two piezoelectric elements 6 are provided on the step 3a. The two piezoelectric elements 6 are arranged with their working surfaces 6a to the side of the valve body 4A in the opening direction. The working surfaces 6a of the piezoelectric elements 6 are also arranged at an incline corresponding to the inclined surface 4d. In this embodiment, the working surface 6a is inclined at an angle θ2 with respect to the axis L1, similar to the inclined surface 4d.

このように配置される圧電素子6は、作用面6aを傾斜面4dに当接させたときに弁体4Aに対して開方向成分を含む力を与えることができる。即ち、圧電素子6は、作用面6aを介して弁体4Aにばね部材7の付勢力に抗する成分を含む力を弁体4Aに与えることができる。これにより、弁体4Aに付勢力が作用するような場合であっても、圧電素子6によって弁体4Aを強制的に開位置に移動させることができる。 The piezoelectric element 6 thus positioned can apply a force that includes a component in the opening direction to the valve body 4A when the working surface 6a is brought into contact with the inclined surface 4d. In other words, the piezoelectric element 6 can apply a force that includes a component that resists the biasing force of the spring member 7 to the valve body 4A via the working surface 6a. This allows the valve body 4A to be forcibly moved to the open position by the piezoelectric element 6, even in cases where a biasing force acts on the valve body 4A.

更に、作用面6aは、傾斜面4dに対して隙間d2をあけて配置されている。これにより、弁体4Aが確実に弁座14Aに着座することができる。他方、隙間d2は、本実施形態において作用面6aの最大変位量、即ち圧電素子6の最大変形量より小さくなっている。但し、隙間d2は、この限りではない。これにより、2つの圧電素子6の何れかを変形させた際に作用面6aを弁体4Aに確実に当接させることができる。それ故、2つの圧電素子6を作動させることによって弁体4Aを開方向に移動させることができる。 Furthermore, the action surface 6a is disposed with a gap d2 from the inclined surface 4d. This allows the valve body 4A to be reliably seated on the valve seat 14A. On the other hand, in this embodiment, the gap d2 is smaller than the maximum displacement of the action surface 6a, i.e., the maximum deformation of the piezoelectric element 6. However, the gap d2 is not limited to this. This allows the action surface 6a to be reliably abutted against the valve body 4A when either of the two piezoelectric elements 6 is deformed. Therefore, the valve body 4A can be moved in the opening direction by operating the two piezoelectric elements 6.

その他、第2実施形態の解除機構付きチェック弁1Aは、第1実施形態の解除機構付きチェック弁1と同様の作用効果を奏する。 In addition, the check valve with release mechanism 1A of the second embodiment has the same effects as the check valve with release mechanism 1 of the first embodiment.

<その他の実施形態について>
第1及び第2実施形態の解除機構付きチェック弁1,1Aでは、圧電素子6が2つ備わっているが、圧電素子6の数は必ずしも2つである必要はない。例えば、圧電素子6の数は、1つであってもよく、また3つ以上であってもよい。更に、複数の圧電素子6は、必ずしも作用面6aを対向させるように配置されている必要はない。複数の圧電素子6は、周方向に沿って偏って配置されてもよい。また、作用面6aもまた、弁体4,4Aの側方に配置されていればよく、その形状、配置位置は前述するようなものに限定されない。
<Other embodiments>
In the check valves with release mechanisms 1, 1A of the first and second embodiments, two piezoelectric elements 6 are provided, but the number of piezoelectric elements 6 does not necessarily have to be two. For example, the number of piezoelectric elements 6 may be one, or may be three or more. Furthermore, the multiple piezoelectric elements 6 do not necessarily have to be arranged so that their working surfaces 6a face each other. The multiple piezoelectric elements 6 may be arranged offset along the circumferential direction. Moreover, the working surface 6a may also be arranged to the side of the valve body 4, 4A, and its shape and position are not limited to those described above.

また、第1及び第2実施形態の解除機構付きチェック弁1,1Aにおいて、圧電素子6は、変位前において作用面6aが弁体4に当接するように配置されていてもよい。 In the check valves with release mechanisms 1 and 1A of the first and second embodiments, the piezoelectric element 6 may be positioned so that the operating surface 6a abuts against the valve body 4 before displacement.

1,1A 解除機構付きチェック弁
2,2A 弁通路
3,3A ハウジング
4,4A 弁体
4a 大円
6 圧電素子
6a 作用面
7 ばね部材(付勢部材)
11a 弁口
14,14A 弁座
d1、d2 隙間
1, 1A Check valve with release mechanism 2, 2A Valve passage 3, 3A Housing 4, 4A Valve body 4a Large circle 6 Piezoelectric element 6a Working surface 7 Spring member (biasing member)
11a Valve port 14, 14A Valve seat d1, d2 Gap

Claims (6)

弁通路が形成されるハウジングと、
前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動する弁体と、
閉位置から開位置に向かう開方向に前記弁体を移動させる少なくとも1つの圧電素子と、を備え、
前記圧電素子は、駆動信号によって変位する作用面を有し、
前記作用面は、前記弁体の側方に配置される、解除機構付きチェック弁。
a housing in which a valve passage is formed;
a valve body that moves between a closed position that closes the valve passage and an open position that opens the valve passage;
at least one piezoelectric element that moves the valve body in an opening direction from a closed position toward an open position;
The piezoelectric element has an operating surface that is displaced by a drive signal,
The operating surface is disposed to the side of the valve body.
前記作用面は、開方向に延びる基準線に対して傾いて配置されている、請求項1に記載の解除機構付きチェック弁。 The check valve with release mechanism according to claim 1, wherein the operating surface is arranged at an angle with respect to a reference line extending in the opening direction. 前記弁通路は、弁口を有し、
前記ハウジングは、前記弁口の周りに弁座を有し、
前記弁体は、閉位置において前記弁座に着座しており、
前記作用面は、前記弁体が弁座に着座する状態で前記弁体から隙間をあけて配置され、
前記隙間は、前記作用面の最大変位量以下に設定されている、請求項1又は2に記載の解除機構付きチェック弁。
The valve passage has a valve port,
The housing has a valve seat around the valve port,
The valve body is seated on the valve seat in a closed position,
The action surface is disposed with a gap from the valve body when the valve body is seated on the valve seat,
3. The check valve with a release mechanism according to claim 1, wherein the gap is set to be equal to or smaller than a maximum displacement of the operating surface.
少なくとも2つの圧電素子を備えており、
前記2つの圧電素子は、各々の作用面を互いに対向させるように配置されている、請求項1乃至3の何れか1つに記載の解除機構付きチェック弁。
At least two piezoelectric elements are included,
4. The check valve with a release mechanism according to claim 1, wherein the two piezoelectric elements are arranged with their respective operating surfaces facing each other.
前記弁通路は、弁口を有し、
前記ハウジングは、前記弁口の周りに弁座を有し、
前記弁体は、球状に形成され、閉位置において前記弁座に着座しており、
前記作用面は、前記弁体の中心を通り且つ開方向に延びる基準線に垂直な大円より前記弁口側に当接するように配置されている、請求項1乃至4の何れか1つに記載の解除機構付きチェック弁。
The valve passage has a valve port,
The housing has a valve seat around the valve port,
The valve body is formed in a spherical shape and is seated on the valve seat in a closed position.
5. The check valve with a release mechanism according to claim 1, wherein the operating surface is disposed so as to abut on the valve orifice side of a great circle that passes through a center of the valve body and is perpendicular to a reference line extending in an opening direction.
開位置から閉位置に向かう閉方向に前記弁体を付勢する付勢部材を更に有し、
前記圧電素子の作用面は、前記付勢部材の付勢力に抗する成分を含む力を前記弁体に対して与える、請求項1乃至4の何れか1つに記載の解除機構付きチェック弁。
The valve body further includes a biasing member that biases the valve body in a closing direction from an open position toward a closed position,
5. The check valve with a release mechanism according to claim 1, wherein the acting surface of said piezoelectric element applies to said valve body a force including a component resisting the biasing force of said biasing member.
JP2020148205A 2020-09-03 2020-09-03 Check valve with release mechanism Active JP7489874B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020148205A JP7489874B2 (en) 2020-09-03 2020-09-03 Check valve with release mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020148205A JP7489874B2 (en) 2020-09-03 2020-09-03 Check valve with release mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022042688A JP2022042688A (en) 2022-03-15
JP7489874B2 true JP7489874B2 (en) 2024-05-24

Family

ID=80641485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020148205A Active JP7489874B2 (en) 2020-09-03 2020-09-03 Check valve with release mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7489874B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512813A (en) 1997-08-12 2001-08-28 ノイハウス,ディートマル Quick-acting valve
JP2005317515A (en) 2004-03-31 2005-11-10 Canon Inc Valve and fuel cell using it
US20110079299A1 (en) 2009-10-05 2011-04-07 Star Micronics Co., Ltd. Check valve

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001512813A (en) 1997-08-12 2001-08-28 ノイハウス,ディートマル Quick-acting valve
JP2005317515A (en) 2004-03-31 2005-11-10 Canon Inc Valve and fuel cell using it
US20110079299A1 (en) 2009-10-05 2011-04-07 Star Micronics Co., Ltd. Check valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022042688A (en) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101630004B1 (en) Diaphragm valve
CN109306926B (en) Valve assembly and check valve for fluid pump
JP5483567B2 (en) Relief valve with relief pressure change function
US7225831B2 (en) Fluid flow control valve
JP2006097900A5 (en)
KR102191059B1 (en) High pressure valve
JP4806819B2 (en) Fluid control valve
JP7489874B2 (en) Check valve with release mechanism
JP2012037048A (en) Actuator for valve
US7686039B2 (en) Cartridge valve assembly
JP2011208652A (en) Relief valve with relief pressure changing function
CN110030219B (en) Pilot operated directional control valve and valve system including the same
JP4842716B2 (en) Pilot check valve and fluid pressure circuit having the same
JP6088591B2 (en) Solenoid valve
JP3969107B2 (en) Check valve
JP3388045B2 (en) Valve device and chemical supply pump using the same
JP2011064240A (en) Check valve
WO2023203969A1 (en) Fluid control valve, fluid control device, and fluid control valve manufacturing method
KR20210106986A (en) Control plate for high conductance valves
JPH05195958A (en) Piezoelectric pump
JP4569025B2 (en) Solenoid valve
JP7346037B2 (en) flow control valve
JP3310170B2 (en) Relief valve
JP7336836B2 (en) Flow control valve and working machine
JP4123038B2 (en) Injector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230606

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240319

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: 20240430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7489874

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150