[发明专利]压电驱动式阀和压电驱动式流量控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用压电致动器来对阀体进行开闭控制，从而控制流体流量的压电驱动式阀和具备该压电驱动式阀的压电驱动式流量控制装置。

背景技术

一直以来，广泛地已知这种压电驱动式阀和压电驱动式流量控制装置(例如，专利文献1、2等)。

以下，参照图2～图6，说明具备现有的压电驱动式阀的压电驱动式流量控制装置的一个示例。在图2中，1是阀本体，1a是设在阀本体的孔部，2是金属隔膜阀体，3是隔膜按压件，4是按压适配器，8a是球，9是下部承受台，10是压电致动器，11是上部承受台，12是定位用盖形螺母，13是锁紧螺母，14是保护外壳，15是连接器，18是碟形弹簧堆叠成的弹性部件。另外，23是压电致动器支撑筒体，24是筒体固定导向体，25是O形圈，26是拼合基座，27是安装用螺栓，28是轴承。

此外，在图2所示的示例中，将另外形成的球8a插入下部承受台9和压电致动器10之间，但有时候构成为在压电致动器10的下端面的中央一体地形成前端为球面状的突起体并以该突起体作为球8a而使该突起体向下部承受台9抵接。

阀本体1是不锈钢制，分别具备形成阀室的一部分的孔部1a和流体入口、流体出口、流体通路、阀室以及阀座等。另外，金属隔膜阀体2由镍铬合金钢的薄板形成，形成为中央部向上方稍微膨出的倒盘形。此外，金属隔膜阀体2的形状也可以是平板状，另外，材质也可以是不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀合金或其他合金钢。而且，金属隔膜阀体2使用1片隔膜，或者，有时候也为2~3片隔膜层叠成的隔膜阀体。

金属隔膜阀体2，与上述阀座对置状地向阀室内配设，通过介入设置有按压适配器4、拼合基座26以及筒体固定导向体24并将安装螺栓27向阀本体1拧入，从而将金属隔膜阀体2的外周缘向阀本体1侧气密地保持固定。此外，上述按压适配器4、筒体固定导向体24、拼合基座26等是不锈钢等的金属制。

压电致动器(压电堆叠件)10的压电致动器支撑筒体23由热膨胀率小的殷钢材料形成为圆筒状，如图3和图4所示，上方部形成有收纳压电致动器10的粗径部23c，另外，下方部形成有收纳下部承受台9和弹性部件18等的缩径的圆筒状的缩径部23d。

另外，支撑筒体23的最下端部形成有用于嵌合安装隔膜按压件3的腔部23e，如图2所示，隔膜按压件3插入固定于该腔部23e。

图3是压电致动器支撑筒体23的纵剖面图，图4是图3的a-a视剖面图，在压电致动器支撑筒体23的粗径部23c和缩径部23d的边界附近，遍及一定的长度和深度而削除外壁部的两侧部，由此，形成用于将图5的拼合基座片26a从两侧插入组合成对置状的孔部23a。即，将形成后述的拼合基座26的对开状的拼合基座片26a从孔部23a的两侧组装成对置状，由筒体固定导向体24一体地保持固定为拼合基座26。此外，在组装拼合基座片26a之前，如图2所示，将弹性部件18向缩径部23d的底部23b插入安装。

图5是显示拼合基座26的组装状态的平面图，图6是图5的a-a视剖面图。如从图5和图6也显而易见的是，各拼合基座片26a是将在具备上壁26b的短圆筒体的下端外周形成有凸缘部26c并在上壁26b形成有插入贯通孔26d和嵌合部26e的部件从中央部分割成二个而形成的，将两个拼合基座片26a组装成对置状，由此，形成拼合基座26。

即，如图2所示，凸缘部26c起到从筒体固定导向体24的下端受到按压力而按压按压适配器4的作用，另外，上述插入贯通孔26d使压电致动器支撑筒体23的缩径部23d的壁体插入贯通，而且，上述嵌合部26e位于下部承受台9和支撑筒体23的壁体之间，起到进行3个部件9、23、26的定位的作用。

轴承28由轴承接受部28a和小球28b形成，配设于上部承受台11的上方，使定位用盖形螺母12的转动顺利化。

此外，由于图2所示的控制阀主要用作压力式流量控制装置用的控制阀，因而如图2所示，在阀本体1设有由孔导向部30a、垫片30b、孔30c等构成的孔安装部30，由压力传感器31a、垫片31b、连接器31c、按压凸缘31d、固定用螺栓31e等构成的压力传感器安装部31以及由连接导向部29a、垫片29b等构成的一次连接部29等。另外，32是用于设在保护外壳14内的压电致动器等的控制电路安装板。