JPH0314617Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、電歪素子の絶縁構造、特に、電歪素
子を用いた弁における電歪素子の絶縁構造に関す
る。

［従来の技術］ 通常、電歪素子においては、比較的高い直流電
圧を印加することにより、電歪素子に歪を発生さ
せるため、たとえば、電歪素子の歪によつて弁体
を駆動する電歪素子を用いた弁などにおいては、
電歪素子を弁本体から電気的に絶縁することが必
要となる。

従来、電歪素子の絶縁構造としては、たとえ
ば、エポキシ系やウレタン系の樹脂などを電歪素
子の表面に塗布することが行われていた。

また、ゴムなどの絶縁物からなる袋状体の開放
端から電歪素子を挿入して絶縁構造を形成するこ
とが行われていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように、電歪素子の表面
に樹脂などを塗布する絶縁構造では、ピンホール
の発生や樹脂の吸水性などに起因して絶縁性能が
低下するという問題があり、さらに、樹脂の塗布
膜厚にばらつきを生じたり、樹脂の硬化に比較的
長時間を要するなど種々の欠点がある。

また、袋状体を用いた絶縁構造では、組立時の
密封のために、開放端に鍔部などを形成する必要
があり、加工や組立が煩雑になるという問題があ
る。

本考案の目的は、施工が簡単で安定な絶縁性能
を得ることが可能な電歪素子の絶縁構造を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案の電歪素子の絶縁構造は、流体通路の開
口部に設けられた弁座に接離する弁体を駆動する
電歪素子を、弁体を含めて、接着面に熱硬化性の
接着剤が塗布されたポリエステルフイルムによつ
て被包したものである。

［作用］ 上記した手段によれば、たとえば、一端が開放
された袋状体に電歪素子を挿入して絶縁保護する
場合などに比較して、開放端に鍔部を形成するな
どの複雑な工程が不要となり、当該開放端におけ
る組立時の密封作業や構造などに必要以上に細か
い配慮や作業を行う必要がないので施工が簡単に
なる。また、電歪素子の表面に樹脂を塗布する場
合などのように、電歪素子に対する弁体の固定部
位などにおける絶縁層の厚さのばらつきやピンホ
ール発生の懸念が解消され、電歪素子の安定な絶
縁状態を実現することができる。

［実施例 １］ 第１図は、本考案の一実施例である電歪素子の
絶縁構造を用いた弁の略断面図である。

この実施例の弁の本体１は、相互間にシールリ
ング１ｃを介してねじ（図示せず）などで互いに
分離可能に結合された上部本体１ａと下部本体１
ｂとからなる。

本体１の内部には、弁体室Ａが形成され、この
弁体室Ａには、本体１の壁面を貫通して入口流路
２（流体通路）が形成されている。この入口流路
２の弁体室Ａの内部における開口部には弁座３が
設けられている。

また、入口流路２と対向する位置には、本体１
の壁面を貫通して排気流路４（流体通路）が形成
され、この排気流路４の弁体室Ａの内部における
開口部には弁座５が設けられている。

前記弁座３と弁座５との間には、一端の両面に
弁体６および弁体７が係止された板状の電歪素子
８が位置されており、この電歪素子８の他端部は
本体１に片持ち式に支持されている。

この電歪素子８は、たとえば、第２図に示され
るように、金属板８ａを介して、チタン酸ジルコ
ン酸鉛（PZT）系の磁器などからなる圧電磁器
８ｂおよび圧電磁器８ｃを貼り合わせ、さらに、
圧電磁器８ｂおよび８ｃの各々の表面には焼付な
どによつて銀などの電極８ｄおよび８ｅが被着さ
れた、いわゆるバイモルフとして構成されてい
る。

そして、所定の直流電源V_Dから、金属板８ａ
と電極８ｄおよび８ｅとの間に所望の極性で直流
電圧を印加することにより、破線で示されるよう
な所望の方向への弯曲変形が得られ、電歪素子８
に係止されている弁体６および７の弁座３および
５に対する密着または離脱動作が実現されるもの
である。

ここで、前記電歪素子８には、該電歪素子８に
対する接着面に図示しない熱硬化性の接着剤など
が塗布された、熱硬化性のポリエステルフイルム
９ａおよびポリエステルフイルム９ｂが被着され
ており、前記弁体６および７を含む該電歪素子８
の全体を被包する絶縁構造９をなしている。

そして、この絶縁構造９により、電歪素子８が
外部の環境と電気的に確実に絶縁されている。

また、本体１の壁面には、弁体室Ａと外部とを
連通させる出口流路１０が形成されており、入口
流路２から弁体室Ａの内部に流入する圧縮空気な
どが出口流路１０を通じて外部に供給されるよう
に構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

電歪素子８の金属板８ａと電極８ｄおよび８ｅ
との間に所定の極性の直流電圧を印加し、該電歪
素子８を、本体１に挟持された端部を支点とし
て、弁体６が入口流路２の弁座３に接近する方向
の弯曲変形を発生させることにより、弁体６は電
歪素子８の弯曲変形による押圧力によつて弁座３
に密着され、入口流路２が確実に閉止される。

次に、電歪素子８の金属板８ａと電極８ｄおよ
び８ｅとの間に前記の場合と逆の極性の直流電圧
を印加すると、該電歪素子８は、本体１に挟持さ
れた端部を支点として排気流路４の弁座５の側に
弯曲し、弁体６が弁座３から離脱されて入口流路
２が開放されるとともに、電歪素子８の弯曲変形
による押圧力によつて弁体７が弁座５に密着され
て排気流路４が閉止され、外部から入口流路２に
作用される圧縮空気は弁体室Ａを介して出口流路
１０に作用され、該出口流路１０に接続されてい
る図示しないシリンダ装置などが作動される。

さらに、電歪素子８に印加される直流電圧の極
性を逆転させると、電歪素子８は、弁体６を弁座
３に密着させる方向に再び変形され、電歪素子８
の弯曲変形による押圧力によつて弁体６が弁座３
に密着し、入口流路２が閉止されると同時に、弁
体７が弁座５から離脱して排気流路４が開放さ
れ、出口流路１０および弁体室Ａの内部の残圧な
どが速やかに外部に排出される。

ここで、本実施例においては、電歪素子８に対
する接着面に熱硬化性の接着剤が塗布された絶縁
性のポリエステルフイルム９ａおよび９ｂを用
い、弁体６および７を含む電歪素子８の全体を一
体に被包する絶縁構造９が設けられているため、
たとえば、袋状体の絶縁構造を用いる場合などに
比較して、開放端の鍔の加工などが不要となり、
絶縁構造９の施工が簡単化され、施工に要する時
間が短縮される。また、樹脂の塗布によつて絶縁
を行う場合のように、弁体６および７の固定部位
などにおいて、絶縁層の厚さにばらつきを生じた
り、ピンホールの発生するなどの、絶縁性能を低
下させる不具合を生じることもない。さらにポリ
エステルフイルム９ａおよび９ｂが樹脂のように
吸水することもないため、絶縁層の厚さのばらつ
きや、ピンホール、さらには絶縁層の吸水などに
起因する絶縁性の低下が回避され、安定な絶縁性
能を維持することができる。

この結果、電歪素子８に比較的高い直流電圧が
印加される場合でも、本体１への漏電を確実に防
止して安定な動作を行わせることができる。

［実施例 ２］ 第３図は、本考案の他の実施例である電歪素子
の絶縁構造を用いた弁の略断面図である。

本実施例においては、本体１の内部の弁体室Ａ
に位置される電歪素子８の中央部の両面に弁体６
および７が係止され、両端部を本体１に挟持され
ることによつて支持されているものである。

本実施例２の両持ち式の構造においても、前記
実施例１の片持ち式の場合と同様の効果を得るこ
とができる。

なお、本考案は、前記実施例になんら限定され
るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることは言うまでもない。

たとえば、電歪素子としては、バイモルフを多
重にして用いてもよく、あるいはユニモルフ、さ
らには積層形の電歪素子などであつてもよい。

また、電歪素子が非磁性体で作られるような場
合に、ポリエステルフイルムと電歪素子との間に
磁性板を挟持させて該磁性板を磁石で吸引して電
歪素子のシート力を大きくすることなども可能で
ある。

［考案の効果］ (1) 流体通路の開口部に設けられた弁座に接離す
る弁体を駆動する電歪素子を、弁体を含めて、
接着面に熱硬化性の接着剤が塗布されたポリエ
ステルフイルムによつて被包した構造であるた
め、たとえば樹脂などを電歪素子の表面に塗布
する絶縁構造や、開放端に鍔部を有する袋状体
を用いる絶縁構造などに比較して、施工が簡単
で施工に要する時間が短縮されるとともに、弁
体の固定部などにおいて、ピンホールが発生し
たり、絶縁層の厚さにばらつきを生じることが
なく、安定な絶縁性能を得ることができる。

(2) 前記(1)の結果、電歪素子から外部への漏電が
確実に防止され、本考案の絶縁構造を有する電
歪素子によつて弁体を駆動する弁の性能が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である電歪素子の絶
縁構造を用いた弁の略断面図、第２図は電歪素子
の拡大略断面図、第３図は本考案の他の実施例で
ある電歪素子の絶縁構造を用いた弁の略断面図で
ある。 １……本体、１ａ……上部本体、１ｂ……下部
本体、１ｃ……シールリング、２……入口流路
（流体通路）、３……弁座、４……排気流路（流体
通路）、５……弁座、６，７……弁体、８……電
歪素子、８ａ……金属板、８ｂ，８ｃ……圧電磁
器、８ｄ，８ｅ……電極、９……絶縁構造、９
ａ，９ｂ……ポリエステルフイルム、１０……出
口流路、Ａ……弁体室、V_D……直流電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体通路の開口部に設けられた弁座に接離する
   弁体を駆動する電歪素子を、前記弁体を含めて、
   接着面に熱硬化性の接着剤が塗布されたポリエス
   テルフイルムによつて被包したことを特徴とする
   電歪素子の絶縁構造。