JPH0328218Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、パイプジヨイントとしての機能と流
体管路の開閉機能とを備えた管路開閉装置に関す
るものである。

〈従来の技術〉 例えば、デイーゼルエンジンの燃料噴射率等を
制御するためには、燃料噴射ポンプから噴射弁に
至る高圧パイプの開度（抵抗）を変更することが
有効である。ところが、従来の開閉弁では高速応
答性が悪いために、燃料噴射率等をエンジンの運
転状態に応じて制御することは実質的に不可能で
あるとされていた。

〈考案が解決しようとする課題〉 本考案はこのような実状に鑑みてなされたもの
であり、構成部品点数の増加を抑制しつつ、開閉
制御特性に優れた管路開閉装置を提供することを
目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本考案は、パイプが
接続される一対のキヤツプをパイプジヨイント本
体の両端に着脱可能に取付けるとともに、前記両
パイプを連通させる通路を前記パイプジヨイント
本体に貫通させて形成している。また、前記通路
の開口端に臨ませた弁座をパイプジヨイント本体
の一方の端面に設けたうえで、この弁座に着座保
持された弁体を一方のキヤツプで被覆している。
そして、前記弁座と相反する端面から本体内に位
置調整可能に挿入した圧電効果に富む作動素子を
他方のキヤツプで被覆し、この作動素子の移動端
部を前記弁座側から弁体に当接させることによ
り、作動素子の伸縮にともなつて前記弁体を弁座
に接離移動させるようにしたことを特徴としてい
る。

〈作用〉 上記のように構成された管路開閉装置におい
て、作動素子に制御信号が供給されていない状態
ではパイプジヨイント本体の一方の端面に形成さ
れた弁座に弁体が着座保持されて通路を閉じてい
るために、一対のパイプの間が遮断されている。

一方、作動素子に制御信号が供給されると、こ
の制御信号の大きさに応じて作動素子が伸長作動
する。すると、この作動素子の伸長にともなつて
弁体が弁座から離間（弁体がリフト）するために
通路が開かれ、この通路を介して一対のパイプが
連通される。

なお、このような一対のパイプの連通度合（通
路の開口度合）は弁体の離間度合によつて変化
し、この弁体の離間度合は作動素子の伸長量によ
つて変化する。よつて、作動素子に供給される制
御信号の大きさを制御してその伸長量を調整すれ
ば、弁体の開度が変化して一対のパイプの連通度
合が可変制御される。

また、圧電効果に富む作動素子は温度が変化す
るとその伸縮特性が変化する。しかしながら、前
記したように作動素子を内装したパイプジヨイン
ト本体に通路を形成してこの通路に流体を流すよ
うにした場合は、作動素子を収容したジヨイント
本体の温度が通路を流れる流体との間の熱交換作
用でほぼ一定に保持される。このために、雰囲気
温度が上昇した場合にもパイプジヨイント本体に
収容されている作動素子の温度の上昇が予防され
る。従つて、雰囲気温度の変化にともなう作動素
子の挙動特性の変化を抑制することができ、弁体
の開度の制御精度が高くなる。

さらに、パイプジヨイント本体の一方の端部に
弁体を位置させるとともに他方の端部から作動素
子を挿入し、パイプが接続される一対のキヤツプ
を利用して前記弁体及び作動素子をそれぞれ単独
で被覆している。このために、管路開閉装置の構
成部品点数の増加を抑制できると同時に、弁体あ
るいは作動素子をそれぞれ単独で交換もしくは位
置調整することができ、管路開閉装置のメンテナ
ンス性が向上する。

〈実施例〉 以下に本考案の実施例を説明する。

図は本考案に係る管路開閉装置の一実施例を示
すものであり、図示しない燃料噴射ポンプから延
設されたパイプ１を一端に接続し、噴射弁（図示
省略）に至るパイプ２を他端に接続したパイプジ
ヨイント３には両パイプ１，２を連通させる通路
４を貫通させて形成している。

前記パイプジヨイント３は、ジヨイント本体５
と該パイプジヨイント本体５の両端に螺着された
（着脱可能に取付けられた）キヤツプ６，７とで
主要部が構成されており、前記キヤツプ６，７の
先端にそれぞれパイプ１，２をナツト８，９で締
付けて接続している。

また、前記パイプジヨイント本体５の上流側の
端面と上流側のキヤツプ６との間にはパイプジヨ
イント本体５に形成した通路４の上流側開口端に
臨ませてこのパイプジヨイント本体５の端面に形
成した弁座に対向する弁体１０を軸方向移動自在
に装着し、この弁体１０をキヤツプ６に内装した
スプリング１１で図中右側に押圧付勢させてパイ
プジヨイント本体５の上流側端面（弁座）に着座
保持させている。そして、前記弁座を形成した端
面とは反対側の端面からパイプジヨイント本体５
の内部に作動素子１２を挿入し、この作動素子１
２に外挿したカバー１３の先端を前記弁座側から
弁体１０の裏面中央部に当接させることにより、
作動素子１２が伸縮作動してカバー１３が図中左
右に移動すると、弁体１０が同方向に追従移動し
てジヨイント本体５に形成した通路４を開閉する
ようにしている。

ここに、前記作動素子１２は圧電効果に優れた
半導体，例えば、チタン酸ジルコニアン鉛等のよ
うな圧電効果素子あるいは圧電磁器で構成されて
おり、この作動素子１２と図示しない制御装置と
をリード線１４を介して接続している。従つて、
制御装置から作動素子１２に供給される制御信号
（制御電圧または制御電流）を変化させれば、作
動素子１２が伸縮してカバー１３を介して弁体１
０を軸方向に移動させるためにジヨイント本体５
に形成している通路４が開閉され、あるいは、通
路４の開度が変化する。

また、前記弁体１０には第２図に示すように上
流側のキヤツプ６に形成した通路４とジヨイント
本体５の上流側端面の中央部に形成されている空
間部（弁座の内側の凹部）１５とを連通させる孔
１６を設けるとともに、弁体１０に当接する突起
１７をカバー１３の先端に設けて前記空間部１５
を確保するようにしている。１８は弁体１０を着
座付勢するスプリング１１を収容した空間部と外
部とを連通させて弁体１０の動きを円滑化させる
ブリーザ、１９は作動素子１２の取付位置（挿入
深さ）を調整するナツト、２０は調整ナツト１９
を固定するナツト、２１はジヨイント本体５の上
流側端面に形成したリング状の凹溝、２２はジヨ
イント本体５の下流側端面に形成したリング状の
凹溝であり、これらの凹溝２１，２２を設けるこ
とにより、ジヨイント本体５に形成した通路４と
各キヤツプ６，７に形成した通路４との連通を確
実なものとしている。

上記の構成において、流体はパイプ１から上流
側のキヤツプ６の通路４に流入し、弁体１０に形
成している孔１６から弁体１０の背部の空間部１
５に充満している。

このような状態において、作動素子１２に制御
電圧を印加していないときは、該素子１２が充分
に収縮しているので弁体１０がスプリング１１の
付勢力でジヨイント本体５の上流側端面に着座し
ている。このために、ジヨイント本体５の通路４
及び下流側のパイプ２には流体が流れない。

図示しない制御装置から作動素子１２に制御信
号が供給されると、この信号の大きさ（強さ）に
応じて作動素子１２が伸長する。すると、作動素
子１２に外挿したカバー１３が図中左側に移動し
てスプリング１１に抗して弁体１０を同方向に移
動させるために、この弁体１０がジヨイント本体
５の上流側端面（弁座）から浮上する。

このように、作動素子１２に制御信号を供給す
ればジヨイント本体５の通路４の上流端が開口さ
れるために流体が流れる。また、作動素子１２に
供給される制御信号の大きさ（強さ）を変更すれ
ば、この作動素子１２の伸長量が変化して弁体１
０の移動量（開度）が変化するために通路４を流
れる流体の流量が変化する。

ところで、圧電効果に富む作動素子１２は温度
が変化するとその伸縮特性が変動する。しかしな
がら、作動素子１２を収容したパイプジヨイント
本体５に通路４を形成しているために、この通路
４を流れる流体との間の熱交換作用でパイプジヨ
イント本体５の温度がほぼ一定に保持される。こ
のために、例えば雰囲気温度が上昇した場合にも
パイプジヨイント本体５に収容されている作動素
子１２の温度の上昇が予防される。従つて、作動
素子１２をパイプジヨイント本体５の外部に設け
る場合のように格別な遮熱手段を必要とすること
がなく、雰囲気温度の変化にともなう作動素子１
２の挙動特性の変化を抑制することができ、弁体
１０の開度の制御精度を高くすることができる。

さらに、パイプ１，２が接続されるキヤツプ
６，７を利用して弁体１０及び作動素子１２をそ
れぞれ独自に被覆している。このために、管路開
閉装置の構成部品点数を少なくすることができ
る。また、例えば一方のキヤツプ６のみを取外し
て弁体１０を交換することができ、あるいは、他
方のキヤツプ７を取外して作動素子１２の取付位
置を調整して弁体１０の開度を微調整することが
できるというように、管路開閉装置のメンテナン
スが容易化される。

上記実施例では作動素子１２に供給される制御
信号（制御電圧または制御電流）の大きさ（強
さ）を変化させて弁体１０の開度（通路の抵抗）
を変化させて流量を制御するようにしているが、
所定の周期でオン・オフするパルス信号で制御信
号を構成することができる。このように制御信号
をパルス信号で構成した場合は、このパルス信号
のデユーテイー比（１サイクル内におけるオンの
時間的割合）を変化させることで弁体１０の開度
（通路４の流量）を制御することもできる。また、
実施例では作動素子１２の移動端部と弁体１０と
の間にカバー１３を介在させて作動素子１２の摩
耗を回避するようにしているが、カバー１３を省
略して作動素子１２の移動端部を弁体１０に直接
当接させることもできる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、制御信号
を変化させて作動素子の伸長量を調整することで
弁体の開度を変化させて一対のパイプの連通度合
いを可変制御できる。また、温度による影響を受
け易い作動素子をパイプジヨイント本体に内装し
てその温度をほぼ一定に保持させるようにしてい
るために、例えば雰囲気温度が変化した場合にも
パイプジヨイント本体に収容されている作動素子
温度の変化が予防されるために、開度の制御精度
を高くすることができる。さらに、パイプジヨイ
ント本体の端部に螺着されてこのパイプジヨイン
ト本体にパイプを接続する一対のキヤツプを利用
して弁体及び作動素子それぞれ独自に被覆してい
るために管路開閉装置の構成部品点数を少なくす
ることができるとともに、弁体及び作動素子をそ
れぞれ単独で交換もしくは位置調整することがで
きるなど、管路開閉装置のメンテナンスを容易化
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
同上弁体の斜視図、第３図は同上作動素子に外挿
したカバーの斜視図、第４図は同上パイプジヨイ
ント本体の上流側端面の正面図、第５図は同じく
下流側端面の正面図である。 １，２……パイプ、３……パイプジヨイント、
４……通路、５……ジヨイント本体、６，７……
キヤツプ、８，９……ナツト、１０……弁体、１
１……スプリング、１２……作動素子、１３……
カバー、１４……リード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パイプが接続される一対のキヤツプをパイプジ
   ヨイント本体の両端に着脱可能に装着し、前記両
   パイプを連通させる通路を前記パイプジヨイント
   本体に貫通させて形成し、該通路の開口端に臨ま
   せてパイプジヨイント本体の一方の端面に設けた
   弁座に着座保持された弁体を一方のキヤツプで被
   覆し、前記弁座と相反する端面からパイプジヨイ
   ント本体内に位置調整可能に挿入した圧電効果に
   富む作動素子を他方のキヤツプで被覆するととも
   に、該作動素子の移動端部を前記弁座側から弁体
   に当接させたことを特徴とする管路開閉装置。