JPH02163581A - Electric selector valve - Google Patents

Electric selector valve

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JPH02163581A
JPH02163581A JP30352789A JP30352789A JPH02163581A JP H02163581 A JPH02163581 A JP H02163581A JP 30352789 A JP30352789 A JP 30352789A JP 30352789 A JP30352789 A JP 30352789A JP H02163581 A JPH02163581 A JP H02163581A
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spool
switching
bimorph
hydraulic pressure
nozzle
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Masao Suzuki
正雄 鈴木
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Tokyo Keiki Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To reduce the dimension of the selector valve and lower the driving voltage by forming a hydraulic chamber in which a discharge flow passage is opened and closed by the action of a bimorph electric strain element, onto the edge surface of one or both of the spools set at a neutral position by a spring. CONSTITUTION:A spool 12 having lands 12a-12d is installed inside a valve body 10, and hydraulic chambers 13 and 14 are formed at the both edges, and a pilot hydraulic pressure is supplied through a throttle 15, and the spool is held at a neutral position by springs 16a and 16b. The hydraulic chambers 13 and 14 are equipped with discharge flow passages communicating to the communication passages 19 and 20 through the bimorph electric strain elements 21 and 22 for closing the opened port parts of the nozzles 17 and 18 in the nonelectric conduction state. When the electric conduction to the bimorph electric strain element is in cut-off state, each hydraulic pressure at the both edges is balanced, and the neutral state is maintained, and when a voltage is applied onto one of the bimorph electric strain element, the discharge passage is opened to shift a spool. Therefore, the device can be made small-sized in comparison with the conventional device using a solenoid, and the consumption of electric current can be reduced to nearly zero, and the control at the neutral position is permitted.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、バイモルフ電歪素子を使用して流体の流れ方
向を切換える電気式切換弁に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric switching valve that uses a bimorph electrostrictive element to switch the flow direction of fluid.

(従来技術) 従来、この種の電気式切換弁としては、一般に第1−0
図に示す電磁式切換弁がある。
(Prior art) Conventionally, this type of electric switching valve generally has a 1-0
There is an electromagnetic switching valve shown in the figure.

第1−0図において、1は切換スプール2を摺動自在に
内蔵したバルブボディであり、切換スブール2の両側に
は電磁ソレノイド3,4が配置され、電磁ソレノイド3
,4の非通電時は図示のようにスプリングの押圧で切換
スプール2は中立位置に置かれ、電磁ソレノイド3又は
4に通電するとプランジャ5又は6が切換スプール2を
押し、左または右の切換位置に切換わる。
In Fig. 1-0, reference numeral 1 denotes a valve body in which a switching spool 2 is slidably built in, and electromagnetic solenoids 3 and 4 are arranged on both sides of the switching spool 2.
, 4 are not energized, the switching spool 2 is placed in the neutral position by the pressure of the spring as shown in the figure, and when the electromagnetic solenoid 3 or 4 is energized, the plunger 5 or 6 pushes the switching spool 2, and the switching spool 2 is placed in the left or right switching position. Switch to .

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の電磁ソレノイドを使用
した電気式切換弁にあっては、電磁ソレノイドのユニッ
トに占める割合が大きく切換弁が大型となり、当然に電
磁ソレノイドの占めるコストも大きく、また、切換状態
では電磁ソレノイドに通電し続けていることから消費電
流が大きく発熱の問題もあり、更に、切換スプールを切
換途中の中間位置では制御することができないという問
題があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in such conventional electric switching valves using electromagnetic solenoids, the electromagnetic solenoid occupies a large proportion of the unit, making the switching valve large. In addition, since the electromagnetic solenoid continues to be energized in the switching state, there is a problem of high current consumption and heat generation.Furthermore, there is the problem that the switching spool cannot be controlled at an intermediate position during switching. there were.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、流体の流れ方向を切換える電気式切換弁において
、スプリングの押圧で中立位置に置かれた切換スプール
の一方または両側にパイロット液圧が供給されたスプー
ル液室を形成し、このスプール液室からタンクラインに
連通ずる排出流路を設けると共に、この排出流路をバイ
モルフ電歪素子で開閉制御するように構成したものであ
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of such conventional problems, and is an electric switching valve that switches the direction of fluid flow. A spool liquid chamber to which pilot liquid pressure is supplied is formed on one or both sides of the switching spool, and a discharge passage is provided that communicates with the tank line from this spool liquid chamber, and this discharge passage is opened and closed by a bimorph electrostrictive element. It is configured to control.

(作用) このような本発明の構成によれば、バイモルフ電歪素子
への非通電時には排出流路が閉鎖されることで切換スプ
ールの両端の液圧がバランスし、スプリングの押圧で切
換スプールは中立位置に置かれ、バイモルフ電歪素子に
通電すると素子の電歪現象による変位室の排出流路が開
放されてパイロット液圧が抜け、スプールを切換位置に
移動させる。
(Function) According to the configuration of the present invention, when the bimorph electrostrictive element is not energized, the discharge flow path is closed, thereby balancing the hydraulic pressure at both ends of the switching spool, and the switching spool is moved by the pressure of the spring. Placed in the neutral position, when the bimorph electrostrictive element is energized, the discharge channel of the displacement chamber due to the electrostrictive phenomenon of the element is opened, the pilot hydraulic pressure is released, and the spool is moved to the switching position.

(発明の効果) 以上の構成及び作用をもつ本発明の電気式切換弁にあっ
ては、次の効果が得られる。
(Effects of the Invention) The electric switching valve of the present invention having the above configuration and operation provides the following effects.

第1に電磁ソレノイドに比ベバイモルフ電歪素子は極く
小さいことから切換弁を大幅に小型軽量化できる。
First, the bebimorph electrostrictive element is extremely small compared to an electromagnetic solenoid, so the switching valve can be made significantly smaller and lighter.

第2に構造が簡単なため故障がなく、略メンテナンスフ
リーとすることができる。
Secondly, since the structure is simple, there is no failure and it is almost maintenance-free.

第3にバイモルフ電歪素子の駆動は電圧の印加たけて良
く、電流消費が略零であり、消費電力の節減と発熱防止
を図ることができる。
Thirdly, the bimorph electrostrictive element can be driven by applying as much voltage as possible, and current consumption is approximately zero, making it possible to reduce power consumption and prevent heat generation.

第4にバイモルフ電歪素子は印加電圧に応じて変位量が
変えられるので、切換途中の中間位置での制御ができる
Fourthly, since the bimorph electrostrictive element can change the amount of displacement depending on the applied voltage, it can be controlled at an intermediate position during switching.

(実施例) 第1図は4方向切換弁を例にとって本発明の一実施例を
示した断面図である。
(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, taking a four-way switching valve as an example.

まず構成を説明すると、10はバルブボディであり、バ
ルブボディー0の内部に切換スプール12を摺動自在に
設け、切換スプール12の4箇所にランド12a、12
b、12c及び12dを形成している。切換スプール1
2の両端にはスプール液圧室13,14が形成され、こ
のスプール液圧室13,14のそれぞれにはポンプライ
ンPからの液圧が絞り15を介してパイロット液圧とし
て供給されている。また、スプール液圧室13゜14の
それぞれには切換スプール12を中立位置に保つための
スプリング16a、、16bが収納されている。
First, to explain the configuration, 10 is a valve body, a switching spool 12 is slidably provided inside the valve body 0, and lands 12a, 12 are provided at four locations on the switching spool 12.
b, 12c and 12d. Switching spool 1
Spool hydraulic pressure chambers 13 and 14 are formed at both ends of the pump 2, and hydraulic pressure from the pump line P is supplied to each of the spool hydraulic pressure chambers 13 and 14 via a throttle 15 as pilot hydraulic pressure. Further, springs 16a, 16b for maintaining the switching spool 12 in a neutral position are housed in each of the spool hydraulic pressure chambers 13 and 14.

スプール液圧室13,14の外側にはノズル17.18
及び連通路19.20をもってタンクラインTに至る排
出流路が形成され、ノズル17゜18の先端に非通電状
態で図示のようにノズル開口部を閉鎖したバイモルフ電
歪素子21.22のそれぞれを固定部23.24による
片持支持で装着しており、バイモルフ素子21.22は
一対のリード端子線25a、25b及び26a、26b
により、外部より駆動電圧が印加できるようにしている
There are nozzles 17 and 18 on the outside of the spool hydraulic pressure chambers 13 and 14.
A discharge flow path leading to the tank line T is formed with a communication path 19.20, and bimorph electrostrictive elements 21.22 with the nozzle openings closed as shown in the drawing are connected to the tips of the nozzles 17 and 18 in a non-energized state. The bimorph element 21.22 is mounted with cantilever support by the fixed part 23.24, and the bimorph element 21.22 is attached to a pair of lead terminal wires 25a, 25b and 26a, 26b.
This allows driving voltage to be applied from the outside.

尚、バルブボディ10にはポンプ液圧を供給するポンプ
ラインP1タンクに連通したタンクラインTの他に切換
ラインA、  Bが形成され、図示の中立位置で切換ラ
インA、BはポンプラインP及びタンクラインTから切
り離された状態にある。
In addition, switching lines A and B are formed in the valve body 10 in addition to a tank line T that communicates with a pump line P1 tank that supplies pump hydraulic pressure, and switching lines A and B are connected to pump lines P and B at the neutral position shown in the figure. It is in a state where it is disconnected from the tank line T.

第2図は第1図の実施例に示すノズルフラッパー構造を
有するバイモルフ電歪素子21.22の駆動電圧に対す
る変位量を示したもので、バイモルフ電歪素子21.2
2に対する印加電圧に略比例して変位量が増加する。尚
、−度、駆動電圧を印加してから電圧を下げたときには
破線で示すヒステリシスをもった変位量の変化となる。
FIG. 2 shows the amount of displacement with respect to the driving voltage of the bimorph electrostrictive element 21.22 having the nozzle flapper structure shown in the embodiment of FIG.
The amount of displacement increases approximately in proportion to the voltage applied to 2. Note that when the voltage is lowered after applying the driving voltage by -degree, the displacement amount changes with hysteresis as shown by the broken line.

また、バイモルフ電歪素子の変位は駆動電圧の印加のみ
でよく、消費電流はほとんど流れることがない。
Further, the bimorph electrostrictive element can be displaced by only applying a driving voltage, and almost no current consumption flows.

次に、第1図の実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.

まず、図示の中立位置にあってはバイモルフ電歪素子2
1.22に駆動電圧が印加されておらず、ノズル17.
18の開口部に面積してタンクラインTへの排出流路を
閉鎖している。このため、スプール液圧室1.3,1.
4には絞り15を介してポンプラインPからの液圧が作
用して液圧バランス状態にあり、両側のスプリング16
.17の押圧で切換スプール1−2は中立位置に置かれ
る。この中立位置では切換スプール12のランド12b
First, in the illustrated neutral position, the bimorph electrostrictive element 2
No drive voltage is applied to nozzle 17.1.22.
18 and closes off the discharge flow path to the tank line T. For this reason, the spool hydraulic chambers 1.3, 1.
The hydraulic pressure from the pump line P acts on the springs 16 through the throttle 15, so that the hydraulic pressure is balanced, and the springs 16 on both sides
.. 17, the switching spool 1-2 is placed in the neutral position. In this neutral position, the land 12b of the switching spool 12
.

12cが切換ラインA、  Bを閉鎖し、ポンプライン
P及びタンクラインTも切り離した状態にある。
12c closes switching lines A and B, and also disconnects pump line P and tank line T.

次に、左側に設けたバイモルフ電歪素子21にリード線
25a、25bを介して外部より駆動電圧を印加したと
すると、第3図に示すようにバイモルフ電歪素子21が
外側に湾曲し、ノズル1−7を開放する。このノズル1
7の開放でスプール液圧室1−3が連通路19を介して
タンクラインTに連通し、絞り1−5を介してポンプラ
インPよりスプール液圧室13に液が流れ込むようにな
り、スプール液圧室13の液圧は絞り15の発生差圧分
だけポンプラインPの液圧より低い液圧となる。
Next, if a driving voltage is externally applied to the bimorph electrostrictive element 21 provided on the left side via the lead wires 25a and 25b, the bimorph electrostrictive element 21 curves outward as shown in FIG. Open 1-7. This nozzle 1
7 opens, the spool hydraulic pressure chamber 1-3 communicates with the tank line T via the communication path 19, and liquid flows into the spool hydraulic pressure chamber 13 from the pump line P via the throttle 1-5. The hydraulic pressure in the hydraulic chamber 13 is lower than the hydraulic pressure in the pump line P by the differential pressure generated by the throttle 15.

一方、右側のスプール液圧室14にはポンプラインPの
液圧がそのまま作用しているため、切換スプール12は
スプール液圧室13と1−4の差圧に応じた力で押され
て左側に移動し、ポンプラインPが切換ラインAに連通
ずると共に切換ラインBがタンクラインTに連通した切
換状態となる。
On the other hand, since the hydraulic pressure of the pump line P acts directly on the spool hydraulic pressure chamber 14 on the right side, the switching spool 12 is pushed by a force corresponding to the differential pressure between the spool hydraulic pressure chambers 13 and 1-4, and The switching state is such that the pump line P communicates with the switching line A and the switching line B communicates with the tank line T.

このような切換動作は右側のバイモルフ電歪素子22に
駆動電圧を印加した場合にも同様に、スプール液圧室1
4がタンクラインTに連通し、絞り15で定まるスプー
ル液圧室14とポンプラインPの液圧を受けたスプール
液圧室13との差圧に基づいた力で切換スプール12が
右側に押されて移動し、ポンプラインPを切換ラインB
に連通すると共に、切換ラインAをタンクラインTに連
通ずる切換状態が得られる。
Such a switching operation also occurs when a driving voltage is applied to the right bimorph electrostrictive element 22.
4 communicates with the tank line T, and the switching spool 12 is pushed to the right by a force based on the differential pressure between the spool hydraulic pressure chamber 14 determined by the throttle 15 and the spool hydraulic pressure chamber 13 which receives the hydraulic pressure of the pump line P. switch pump line P to line B.
A switching state is obtained in which the switching line A is connected to the tank line T and the switching line A is connected to the tank line T.

第4図は第1図の実施例で用いられるバイモルフ電歪素
子を用いたノズルフラッパー構造の他の実施例を示した
説明図であり、この実施例はバイモルフ電歪素子に駆動
電圧を印加したときの変位でノズル開口部を閉鎖させる
ようにしたことを特徴とする。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another embodiment of the nozzle flapper structure using the bimorph electrostrictive element used in the embodiment of FIG. It is characterized in that the nozzle opening is closed by the displacement at the same time.

第4図において、フラッパ一部材27は一対のバイモル
フ電歪素子28.29で挟まれたサンドイッチ構造をも
って固定部31によりバルブボディ10に片持支持され
ている。フラッパ一部材27の先端に相対してノズル3
0が設けられ、ノズル30にはスプール液圧室33より
直径dのノズル孔31が開口されており、ノズル孔31
の開口部に直径りのフラット面32を形成している。こ
こで、ノズル孔31の直径dに対しフラット面32の直
径りは2倍以上の大きさとしており、フラッパ一部材2
7のフラット面32に対する隙間が狭くなったとき、ノ
ズル孔31からの噴流による吸着力を利用してノズル3
0を閉鎖できるようにしている。
In FIG. 4, the flapper member 27 has a sandwich structure in which it is sandwiched between a pair of bimorph electrostrictive elements 28 and 29, and is cantilevered on the valve body 10 by a fixing portion 31. The nozzle 3 faces the tip of the flapper member 27.
0 is provided in the nozzle 30, and a nozzle hole 31 with a diameter d is opened from the spool hydraulic pressure chamber 33.
A diametrical flat surface 32 is formed at the opening. Here, the diameter of the flat surface 32 is more than twice the diameter d of the nozzle hole 31, and the flapper member 2
When the gap between the nozzle 7 and the flat surface 32 becomes narrow, the nozzle 3
0 can be closed.

即ち、バイモルフ電歪素子28.29に駆動電圧を印加
すると、フラッパ一部材27をノズル30のフラット面
32に圧着させる変位が得られ、このフラッパ一部材2
7の変位でノズル30のフラット面32との隙間が狭く
なったとき、第5図に示すようにノズル孔31よりフラ
ット面32とフラッパ一部材27との間を通る噴流によ
りノズル孔31の近傍では正圧となるが、外側に向かう
につれて負圧となって吸着力が発生する。従って、フラ
ッパ一部材27によるノズル30の閉鎖はバイモルフ電
歪素子28.29による変位とノズル孔31からの噴流
で得られる吸着力で実現され、バイモルフ電歪素子28
.29によるフラッパー部材27の駆動力が小さくとも
噴流による吸着力の発生で確実にノズル30を閉鎖する
ことができる。
That is, when a driving voltage is applied to the bimorph electrostrictive elements 28 and 29, a displacement is obtained that presses the flapper member 27 onto the flat surface 32 of the nozzle 30, and this flapper member 27 is pressed against the flat surface 32 of the nozzle 30.
When the gap between the nozzle 30 and the flat surface 32 becomes narrow due to the displacement of 7, as shown in FIG. At this point, the pressure is positive, but as it moves outward, it becomes negative pressure and an adsorption force is generated. Therefore, the closure of the nozzle 30 by the flapper member 27 is realized by the displacement by the bimorph electrostrictive elements 28 and 29 and the suction force obtained by the jet from the nozzle hole 31.
.. Even if the driving force of the flapper member 27 by the flapper member 29 is small, the nozzle 30 can be reliably closed due to the suction force generated by the jet stream.

第6図は、切換スプールの片側にのみバイモルフ電歪素
子を用いたフラッパー構造によるパイロット液圧切換機
構を備えた本発明の他の実施例を示した断面図であり、
従来の片方向電磁ソレノイド式切換弁に相当する。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention having a pilot hydraulic pressure switching mechanism with a flapper structure using a bimorph electrostrictive element only on one side of the switching spool;
Corresponds to a conventional one-way electromagnetic solenoid switching valve.

第6図の実施例にあっては、切換スプール12の右側に
ついては中立位置に戻すスプリング1.6bを除いた点
のみが異なり、他の構成は同様にバイモルフ電歪素子2
2でスプール液圧室14の排出流路を開閉するノズルフ
ラッパー構造が設けられる。一方、切換スプール12の
左側についてはタンクラインTに連通した液圧室13が
形成され、このスプール液圧室1,3には切換スプール
]2を中立位置に戻すためのスプリング16aのみが組
み込まれている。
The embodiment shown in FIG. 6 differs only in that the spring 1.6b that returns the right side of the switching spool 12 to the neutral position is removed, and the other components are the same as the bimorph electrostrictive element 2.
At 2, a nozzle flapper structure is provided for opening and closing the discharge passage of the spool hydraulic pressure chamber 14. On the other hand, on the left side of the switching spool 12, a hydraulic pressure chamber 13 communicating with the tank line T is formed, and only a spring 16a for returning the switching spool 2 to the neutral position is incorporated in the spool hydraulic pressure chambers 1 and 3. ing.

この第6図の実施例の切換動作は、バイモルフ電歪素子
22に駆動電圧を印加していないときにはバイモルフ電
歪素子22がノズル18の開口部に固着して排出流路を
閉鎖しており、スプール液圧室14にはオリフィス15
を介してポンプラインPの液圧がそのまま作用し、左側
のスプリング13に抗して切換スプール12を中立位置
においている。
The switching operation of the embodiment shown in FIG. 6 is such that when no driving voltage is applied to the bimorph electrostrictive element 22, the bimorph electrostrictive element 22 is fixed to the opening of the nozzle 18 and closes the discharge flow path. The spool hydraulic pressure chamber 14 has an orifice 15.
The hydraulic pressure of the pump line P acts as it is through the spring 13 on the left side to keep the switching spool 12 in the neutral position.

続いて、バイモルフ電歪素子22に駆動電圧を印加する
と、図示のようにバイモルフ電歪素子22が外側に湾曲
してノズル18を開き、スプール液圧室1−4の液圧が
下がることでスプリング16の押圧で切換スプール12
が図示のように右側に移動し、ポンプラインPを切換ラ
インAに連通ずると共に切換ラインBをタンクラインT
に連通した切換状態が得られる。
Next, when a driving voltage is applied to the bimorph electrostrictive element 22, the bimorph electrostrictive element 22 curves outward to open the nozzle 18 as shown in the figure, and the hydraulic pressure in the spool hydraulic chamber 1-4 decreases, causing the spring to open. Switching spool 12 by pressing 16
moves to the right as shown in the figure, connecting the pump line P to the switching line A and connecting the switching line B to the tank line T.
A switching state communicating with is obtained.

尚、第6図の実施例において、バイモルフ電歪素子22
は、第2図に示したように駆動電圧によって変位量が変
わることから、駆動電圧を2段階に切換え、バイモルフ
電歪素子22に駆動電圧を印加していないスプール14
の閉鎖状態で得られるスプール液圧室14の液圧で切換
スプール12を左側の切換位置に置き、次に第1の駆動
電圧をバイモルフ電歪素子22に印加すると、例えば図
示の右側への切換位置におけるノズル14との隙間の半
分となる隙間を与える変位を作り、スプリング16きノ
ズル14の開口部における絞り作用で得られるスプール
液圧室14のパイロット液圧とのバランスで切換スプー
ルを中立位置におき、更に第1の駆動電圧より高い第2
の駆動電圧の印加で図示の右側への切換状態を得るよう
にしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 6, the bimorph electrostrictive element 22
Since the amount of displacement changes depending on the drive voltage as shown in FIG.
When the switching spool 12 is placed in the left switching position by the hydraulic pressure of the spool hydraulic pressure chamber 14 obtained in the closed state of , and then the first drive voltage is applied to the bimorph electrostrictive element 22, switching to the right side as shown in the figure can be performed, for example. The switching spool is moved to the neutral position in balance with the pilot hydraulic pressure in the spool hydraulic pressure chamber 14 obtained by the throttling action at the opening of the nozzle 14 with the spring 16. and a second drive voltage higher than the first drive voltage.
The switching state to the right as shown in the figure may be obtained by applying a driving voltage of .

第7図はバイモルフ電歪素子により圧力バランス型針弁
を作動してスプール切換えを行なうようにした本発明の
他の実施例を示した断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the present invention in which a pressure balanced needle valve is actuated by a bimorph electrostrictive element to switch the spool.

まず構成を説明すると、バルブボディ10の内部にはラ
ンド12a、12b、1−2c及び」、2dを有する切
換スプール1,2が摺動自在に設けられ、切換スプール
120両側にスプリング16a、16bを備えたスプー
ル液圧室1.3.14が形成され、スプール液圧室13
,14は圧カバランス型側弁34,35を介して連通路
19.20によりタンクラインTに至る排出流路を形成
している。
First, to explain the configuration, switching spools 1 and 2 having lands 12a, 12b, 1-2c, and 2d are slidably provided inside the valve body 10, and springs 16a and 16b are mounted on both sides of the switching spool 120. A spool hydraulic chamber 1.3.14 is formed with a spool hydraulic chamber 13.
, 14 form a discharge flow path leading to the tank line T by means of communication passages 19 and 20 via pressure balance type side valves 34 and 35.

圧力バランス型針弁34.35のそれぞれは、ワイヤ3
6.37により固定部23.24でバルブボディ10に
片持支持されたバイモルフ電歪素子21.22の先端に
連結されている。
Each of the pressure balanced needle valves 34,35 has a wire 3
6.37, the bimorph electrostrictive element 21.22 is connected to the tip of the bimorph electrostrictive element 21.22 which is cantilever-supported by the valve body 10 at the fixed portion 23.24.

この第7図の実施例の動作は、まずバイモルフ電歪素子
21.22に駆動電圧を印加していない状態ではスプー
ル液圧室13,14のタンクラインTに対する排出流路
は圧力バランス型針弁34゜35により閉鎖されている
The operation of the embodiment shown in FIG. 7 is as follows: First, when no driving voltage is applied to the bimorph electrostrictive elements 21 and 22, the discharge flow path of the spool hydraulic chambers 13 and 14 to the tank line T is a pressure-balanced needle valve. It is closed by 34°35.

この圧力バランス型針弁による閉鎖状態において、例え
ば左側の圧力バランス型針弁34を取り出して示した第
8図に示すように、圧力バランス型針弁34のスプール
内側にポンプラインPからの液圧が作用し、矢印で示す
ように針弁スプール内側の両面に作用する液圧が等しい
ことから、バイモルフ電歪素子21の収納部がタンクラ
インTに連通していていも、圧力バランスにより針弁ス
プールを小さい力で移動させることができる。
In the closed state of the pressure-balanced needle valve, for example, as shown in FIG. acts on both sides of the needle valve spool as shown by the arrows, so even if the storage part of the bimorph electrostrictive element 21 is connected to the tank line T, the pressure balance causes the needle valve spool to can be moved with small force.

次に、例えば第9図に示すように左側のバイモルフ電歪
素子21に駆動電圧を印加したとすると、バイモルフ電
歪素子21は外側に変位し、ワイヤ36を介して圧力バ
ランス型針弁34のスプールを引き出し、スプール液圧
室13の液圧をタンクラインT側に排出させる。このと
き、第8図に示したように、針弁スプールは圧力バラン
ス型であるため、バイモルフ電歪素子21の変位による
力が小さくても、側弁スプールを簡単に移動して排出流
路を形成することができる。
Next, for example, if a driving voltage is applied to the left bimorph electrostrictive element 21 as shown in FIG. The spool is pulled out and the hydraulic pressure in the spool hydraulic pressure chamber 13 is discharged to the tank line T side. At this time, as shown in FIG. 8, since the needle valve spool is of a pressure balance type, even if the force due to the displacement of the bimorph electrostrictive element 21 is small, the side valve spool can be easily moved to open the discharge flow path. can be formed.

勿論、第9図に示すようなバイモルフ電歪素子21によ
る圧力バランス型針弁34の作動状態で、第7図に示す
スプール液圧室1−3のパイロット液圧が下がり、切換
スプール12が左側に移動し、ポンプラインPを切換ラ
インAに連通ずると共に切換ラインBをタンクラインT
に連通ずる切換状態となる。
Of course, when the pressure balanced needle valve 34 is operated by the bimorph electrostrictive element 21 as shown in FIG. 9, the pilot hydraulic pressure in the spool hydraulic chamber 1-3 as shown in FIG. 7 decreases, and the switching spool 12 moves to the left side. , connect the pump line P to the switching line A, and connect the switching line B to the tank line T.
It becomes a switching state where it communicates with.

尚、本発明は上記の実施例に限定されず、従来の電磁ソ
レノイドを用いた各種の切換弁について、電磁ソレノイ
ドをバイモルフ電歪素子に置き代えたものをすべて含む
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but includes all types of switching valves using conventional electromagnetic solenoids in which the electromagnetic solenoids are replaced with bimorph electrostrictive elements.

(実施例の効果) 次に、実施例特有の効果を説明すると、次の通りである
(Effects of Example) Next, effects specific to the example will be explained as follows.

まず、第4図の実施例に示すノズルフラッパー構造にあ
っては、バイモルフ電歪素子の変位による力に加えてノ
ズルからの噴流による吸着力を利用しているため、バイ
モルフ電歪素子の変位力が小さくとも確実に高圧の液流
が噴出するノズルを閉鎖することができ、逆にバイモル
フ電歪素子の駆動力が小さくてよいことから、バイモル
フ電歪素子に対する駆動電圧を小さくすることができる
First, in the nozzle flapper structure shown in the embodiment of FIG. 4, in addition to the force due to the displacement of the bimorph electrostrictive element, the adsorption force due to the jet from the nozzle is utilized, so the displacement force of the bimorph electrostrictive element is used. Even if the voltage is small, it is possible to reliably close the nozzle from which a high-pressure liquid stream is ejected, and conversely, since the driving force of the bimorph electrostrictive element may be small, the driving voltage for the bimorph electrostrictive element can be reduced.

次に、第7図の実施例にあっては、スプール切換えにバ
イモルフ電歪素子で作動する圧力バランス型針弁を使用
しているため、バイモルフ電歪素子の変位力が小さくて
も確実にスプール切換えを行なうことができ、第4図の
実施例と同様にバイモルフ電歪素子の駆動力が小さくて
済むことから、駆動電圧を下げることができる。
Next, in the embodiment shown in Fig. 7, a pressure-balanced needle valve operated by a bimorph electrostrictive element is used to switch the spool, so even if the displacement force of the bimorph electrostrictive element is small, the spool can be reliably switched. Since switching can be performed and the driving force of the bimorph electrostrictive element can be small as in the embodiment shown in FIG. 4, the driving voltage can be lowered.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示した断面図、第2図は第
1図の実施例で用いるバイモルフ電歪素子の駆動電圧に
対する変位量を示したグラフ図、第3図は第1図の実施
例の切換状態を示した断面図、第4図は本発明で用いる
他のフラッパーノズル構造の説明図、第5図は第4図の
フラッパーノズル構造における流体の噴流による吸着力
の発生を示した説明図、第6図は片側切換構造をもつ本
発明の他の実施例を示した断面図、第7図は圧力バラン
ス型針弁を用いた本発明の他の実施例を示した断面図、
第8,9図は第7図の圧カバランス型針弁の作用説明図
、第10図は従来例を示した断面図である。 10:バルブボディ 12:切換スプール 12a、12b、12c、12d:ランド1.3. 1
.4. 33 ニスプール液圧室15:絞り 16a、16bニスプリング 1.7,18,30:ノズル 19.20:連通路 21.22,28,29:バイモルフ電歪素子23.2
4:固定部 25a、25b、26a、26b :リード端子線27
:ノズルフラツパ一部材 31;ノズル孔 32:フラット面 34.35:圧力バランス 36.37:ワイヤ
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the amount of displacement with respect to the driving voltage of the bimorph electrostrictive element used in the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory diagram of another flapper nozzle structure used in the present invention, and FIG. 5 is a sectional view showing the switching state of the embodiment shown in FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention having a one-sided switching structure, and FIG. 7 is a sectional view showing another embodiment of the present invention using a pressure-balanced needle valve. cross section,
8 and 9 are explanatory diagrams of the operation of the pressure balance type needle valve of FIG. 7, and FIG. 10 is a sectional view showing a conventional example. 10: Valve body 12: Switching spools 12a, 12b, 12c, 12d: Lands 1.3. 1
.. 4. 33 Nispuru hydraulic chamber 15: Throttle 16a, 16b Nispring 1.7, 18, 30: Nozzle 19.20: Communication path 21.22, 28, 29: Bimorph electrostrictive element 23.2
4: Fixed parts 25a, 25b, 26a, 26b: Lead terminal wire 27
: Nozzle flap member 31; Nozzle hole 32: Flat surface 34.35: Pressure balance 36.37: Wire

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)流体の流れ方向を切換える電気式切換弁に於いて
、 スプリングの押圧で中立位置に支持された切換スプール
と;該切換スプールの一方または両方のスプール端面に
形成されパイロット液圧が供給されたスプール液圧室と
;該スプール液圧室に供給されたパイロット液圧を排出
する排出流路と;駆動電圧の印加で変位して排出流路を
開放又は閉鎖し前記切換スプールを切換位置に移動させ
るバイモルフ電歪素子とを備えたことを特徴とする電気
式切換弁。
(1) In an electric switching valve that switches the flow direction of fluid, there is a switching spool supported in a neutral position by the pressure of a spring; and a pilot fluid pressure is supplied to a switching spool formed on one or both spool end faces of the switching spool. a spool hydraulic pressure chamber; a discharge channel for discharging the pilot hydraulic pressure supplied to the spool hydraulic pressure chamber; and a discharge channel that is displaced by application of a driving voltage to open or close the discharge channel and move the switching spool to a switching position. An electric switching valve characterized by comprising a bimorph electrostrictive element to be moved.
(2)前記スプール液圧室の排出流路をノズル構造とし
、前記バイモルフ電歪素子は該ノズルを開閉するノズル
フラッパ構造としたことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電気式切換弁。
(2) The electric switching valve according to claim 1, wherein the discharge passage of the spool hydraulic pressure chamber has a nozzle structure, and the bimorph electrostrictive element has a nozzle flapper structure for opening and closing the nozzle. .
(3)前記バイモルフ電歪素子でなるノズルフラッパが
相対するノズル開口部のフラット面の直径をノズル孔直
径の2倍以上としたことを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の電気式切換弁。
(3) The electric switching valve according to claim 2, characterized in that the diameter of the flat surface of the nozzle opening facing the nozzle flapper made of the bimorph electrostrictive element is at least twice the diameter of the nozzle hole. .
(4)前記スプール液圧室の排出流路に前記バイモルフ
電歪素子により駆動される圧力バランス型針弁を設けた
特許請求の範囲第1項記載の電気式切換弁。
(4) The electric switching valve according to claim 1, wherein a pressure balanced needle valve driven by the bimorph electrostrictive element is provided in the discharge flow path of the spool hydraulic pressure chamber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453993B1 (en) * 2001-10-09 2004-10-20 경원훼라이트공업 주식회사 Piezo valve
KR101233571B1 (en) * 2012-08-28 2013-02-14 주식회사 혜성지테크 Fluid switching valve

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JPS50153321A (en) * 1974-05-31 1975-12-10
JPS58112527A (en) * 1981-12-25 1983-07-05 株式会社三工社 Sight deciding apparatus

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