| 【発明の名称】 |
気体調節用弁ユニット |
| 【発明者】 |
【氏名】山本 正己
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| 【要約】 |
【課題】ポンプにより加圧された気体の圧力を開口部遮断のために有効利用し、気体調節用弁ユニットを小型化を実現する。
【解決手段】加圧気体の供給経路に接続する接続部１ｂと開口部１ｃとを備えたケース１と、パッキン２と、コイルボビン３と、コイル４により駆動される第１のスライダ５と、加圧気体の圧力で移動する第２のスライダ７と、圧縮コイルばね８とでユニットを構成し、コイル４に電圧が印加されていないときは第２のスライダ７がパッキン２から離れてパッキン２の開口部２ａが開かれ、コイル４に電圧が印加されると、第１のスライダ５により押されてパッキン２が変形し、第２のスライダ７に押し付けられて開口部２ａが閉じ、この状態でポンプにより気体が徐々に加圧されと、第２のスライダ７がパッキン２側へ移動してパッキン２の開口部２ａに圧接され、大気側へのリークを完全に遮断するようにする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ポンプにより加圧された気体の供給経路に接続される気体調節用弁ユニットであって、上記供給経路に接続される接続部と大気側に開口する開口部とを備えたケースと、上記ケースの開口部に対向する位置に配置され、周縁部が上記ケースに密着固定された、中央部分に上記ケースの上記開口部と連通する開口部を有する可撓部材と、上記ケースの開口部とは反対側で上記可撓部材の上記開口部に対向する位置に配置され、ソレノイドにより駆動されて上記可撓部材を上記ケースの上記開口部に向けて押圧する第１の可動押圧部材と、上記ケースの上記開口部側で上記可撓部材の上記開口部に対向する位置に配置され、上記可撓部材の上記開口部を閉鎖可能で、該開口部を閉鎖した状態で上記ポンプにより加圧された気体の圧力によって上記可撓部材を上記第１の可動押圧部材とは反対側から押圧する方向に移動し上記可撓部材の上記開口部に圧接されるよう構成された第２の可動押圧部材と、上記可撓部材と上記第２の可動押圧部材との間に配置され、上記第２の可動押圧部材を上記可撓部材から離す方向に付勢する付勢部材とからなることを特徴とする気体調節用弁ユニット。
【請求項２】 上記第２の可動押圧部材は、上記可撓部材が上記第１の可動押圧部材により押圧され変形することによって該可撓部材の上記開口部を閉鎖し、該開口部を閉鎖した状態で、移動方向の両側で上記ポンプにより加圧された気体の圧力を受ける面積に差ができることにより、上記可撓部材を上記第１の可動押圧部材とは反対側から押圧する方向に移動し、上記可撓部材の上記開口部に圧接される請求項１記載の気体調節用弁ユニット。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプにより加圧された気体の供給経路に接続される気体調節用弁ユニット、特に、血圧計の空気調節用として好適な弁ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動血圧計においては、ポンプにより加圧して腕帯に供給する空気の圧力を調節するための気体調節用弁ユニットとして、加圧空気を大気にリークさせる開口部にパッキン等の可撓材料からなる弁部材を配置して、その弁部材にＤＣソレノイドにより駆動されるスライダによって閉弁方向に押圧力（弁荷重）をかけ、リーク量を調整して、空気圧力を調節するようにしたものが従来から用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、血圧計等に用いられている上記従来の気体調節用弁ユニットでは、大気リークの開口部を完全に遮断して空気圧を急速に上昇させる際に、その開口部の遮断を、専らＤＣソレノイドの駆動力（磁力）によって行っており、そのため、ＤＣソレノイドは磁力の大きい大型のものであることが必要で、それが弁ユニットの小型化を阻む要因となっていた。
【０００４】そのため、気体調節用弁ユニットのソレノイドを小型化できるようにすることが課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポンプにより加圧された気体の圧力を開口部遮断のために有効利用することにより上記課題を解決したものである。
【０００６】すなわち、本発明による気体調節用弁ユニットは、ポンプにより加圧された気体の供給経路に接続される気体調節用弁ユニットであって、上記供給経路に接続される接続部と大気側に開口する開口部とを備えたケースと、上記ケースの開口部に対向する位置に配置され、周縁部が上記ケースに密着固定された、中央部分に上記ケースの上記開口部と連通する開口部を有する可撓部材と、上記ケースの開口部とは反対側で上記可撓部材の上記開口部に対向する位置に配置され、ソレノイドにより駆動されて上記可撓部材を上記ケースの上記開口部に向けて押圧する第１の可動押圧部材と、上記ケースの上記開口部側で上記可撓部材の上記開口部に対向する位置に配置され、上記可撓部材の上記開口部を閉鎖可能で、該開口部を閉鎖した状態で上記ポンプにより加圧された気体の圧力によって上記可撓部材を上記第１の可動押圧部材とは反対側から押圧する方向に移動し上記可撓部材の上記開口部に圧接されるよう構成された第２の可動押圧部材と、上記可撓部材と上記第２の可動押圧部材との間に配置され、上記第２の可動押圧部材を上記可撓部材から離す方向に付勢する付勢部材とからなるものである。
【０００７】上記第２の可動押圧部材は、上記可撓部材が上記第１の可動押圧部材により押圧され変形することによって該可撓部材の上記開口部を閉鎖し、該開口部を閉鎖した状態で、移動方向の両側で上記ポンプにより加圧された気体の圧力を受ける面積に差ができることにより、上記可撓部材を上記第１の可動押圧部材とは反対側から押圧する方向に移動し、上記可撓部材の上記開口部に圧接されるようにできる。
【０００８】本発明による上記気体調節用弁ユニットは、例えば自動血圧計において、ポンプにより加圧された気体を腕帯等に供給するチューブ等に接続される。そして、ソレノイドに電圧を印加すると、磁力が生じ、第１の可動押圧部材が可撓部材を開口部に向けて押圧する方向に駆動され、可撓部材が押圧され、変形して第２の可動押圧部材に押し付けられ、可撓部材の開口部が第２の可動押圧部材によって閉じられる。
【０００９】そして、このように第２の可動押圧部材が可撓部材の開口部を閉じると、その可撓部材に当接する側は、ポンプにより加圧された気体の圧力を受ける面積が反対側よりも小さくなる。
【００１０】そして、ポンプにより加圧されて気体圧力が上昇し、所定レベルを越えて、受圧面積の差による力のアンバランスが大きくなると、第２の可動部材は付勢部材の付勢力と第１の可動押圧部材の押圧力に抗して、可撓部材を第１の可動押圧部材とは反対側から押圧する方向に移動し、可撓部材の開口部に圧接され、その圧接力によって、可撓部材の開口部を完全に閉鎖し、ケースの開口部を大気側から完全に遮断する。
【００１１】この場合、第１の可動押圧部材を駆動するソレノイドは、気体圧力が所定レベル以下で、第２の可動押圧部材は付勢手段により付勢されてケース側の定位置にあるときに、可撓部材を第２の可動押圧部材に押し付けるだけの磁力を生ずるものであればよく、小型化が可能である。また、第２の可動部材は、ケース開口部側にスペースを取らずに配置することができる。そのため、気体調節用弁ユニットの小型化を実現できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１３】図１は気体調節用弁ユニットのコイルに電圧が印加されていない状態を示し、図２は気体調節用弁ユニットのコイルに電圧が印加された後、気体圧力が上昇するまでの状態を示し、図３は気体圧力が所定レベルを越えた状態を示す。
【００１４】この実施の形態の気体調節用弁ユニットは、例えば自動血圧計に使用するものであって、ユニット本体を構成するケース１は、シリンダ状で、内部に円筒状空間１ａを構成し、一端に、ポンプにより加圧された気体（例えば空気）の供給経路（例えば腕帯に接続されたチューブ）に接続される接続部１ｂを備え、他端に、大気側に開口する開口部１ｃとを備えている。
【００１５】そして、ケース１の開口部１ｃに対向する位置に、可撓性の材料で構成された鍔付き帽子状で中央位置に開口部２ａを有するパッキン２（可撓部材）が、周縁部でケース１に密着するよう配置され、また、パッキン２を挟んでコイルボビン３が配置されて、それらパッキン２とコイルボビン３とが共締めでケース１に固定されている。
【００１６】コイルボビン３の外周部には、ソレノイドを構成するコイル４が巻装され、中心部空間には、軸方向に摺動自在に第１のスライダ５（第１の可動押圧部材）が装着されている。
【００１７】第１のスライダ５は、横断面が円形の一部を切り欠いた形状を呈し、その切り欠かれた部分がコイルボビン３内周の摺動面との間に通路６を形成するよう構成されたものである。
【００１８】また、ケース１の開口部１ｃには、パッキン２の開口部２ａに対向する位置に第２のスライダ７（第２の可動押圧部材）が配置されている。この第２のスライダ７は、第１のスライダ５と同様に横断面が円形の一部を切り欠いた形状を呈する摺動部と、その後端（図において右端）にそれより径の大きい押圧部を有するもので、摺動部がケース１の内部の円筒状空間１ａに摺接状態で挿入されて、押圧部の前面（図において左面）がケース１の端面の開口部１ｃ周辺に対峙し、後面（図において右面）がパッキン２の開口部２ａに対向するよう構成されたものである。また、第２のスライダ７の押圧部後面には突条（図示せず）が形成され、それにより、この押圧部後面とケース１端面との間に通路が確保される。そして、この第２のスライダ７の押圧部周縁の段差部分がばね受けとなって、パッキン２との間に圧縮コイルばね８が装着され、この圧縮コイルばね８により第２のスライダ７がパッキン２から離れる方向に付勢されている。
【００１９】第２のスライダ７の摺動部は、上述のように横断面が円形の一部を切り欠いた形状を呈するもので、その切り欠かれた部分により、ケース１の円筒状空間１ａ内周の摺動面との間に通路９が形成される。
【００２０】パッキン２の、第２のスライダ７に対向する側の開口部２ａ周縁には、第２のスライダ７を密着状態で着座させるようリング状に盛り上がった弁シート部２ｂが形成されている。
【００２１】また、パッキン２には、第１のスライダ５に対向する側の開口部２ａ周囲に、放射方向に４筋の溝を有する突起部２ｃが形成されている。この突起部２ｃの溝により、第１のスライダ５とパッキン２の開口部２ａとの当接部に通路が確保される。
【００２２】コイルボビン３の後端からは、一対のリード線１０が導出されている。このリード線１０に電圧を印加することにより、コイル４に電流が流れる。
【００２３】この気体調節用弁ユニットは、コイル４に電圧が印加されていないときは、図１に示すように圧縮コイルばね８の反発力によって第２のスライダ７がパッキン２から離され、パッキン２の開口部２ａが開いている。そして、この気体調節用弁ユニットの前方（図１にＡで示す側）から、ケース１の円筒状空間１ａを通り、第２のスライダ７とケース１の円筒状空間１ａ内周の摺動面との間の通路９を通り、ケース１の開口部１ｃを通り、この開口部１ｃ周縁のケース１端面と第２のスライダ７の押圧部前面との間を通り、パッキン２の開口部２ａを通り、突起部２ｃの溝によって形成される通路を通り、第１のスライダ５とコイルボビン３内周の摺動面との間の通路６を通って、後方（図１にＢで示す側）へ至る連通路が形成される。そのため、この気体調節用弁ユニットが例えば自動血圧計に用いられ、ポンプにより加圧された空気を腕帯等に供給するチューブ（図示せず）にケース１の接続部１ｂが接続された状態で、チューブ内の加圧空気が図１のＡからＢに流れ、大気にリークされる。
【００２４】そして、図１の状態から、コイル４に電圧が印加されると、その電圧に応じた磁力が発生し、第１のスライダ５が駆動されて、磁力の強さに応じた押圧力でパッキン２を押し、それにより、図２に示すように、パッキン２が変形して第２のスライダ７に押し付けられ、第２のスライダ７の端面がパッキン２の弁シート部２ｂに密接して開口部２ａを閉じる。
【００２５】この状態でポンプにより空気が加圧されると、第２のスライダ７の後方側（図において右側）は、端面がパッキン２の弁シート部２ｂに密接して中央部が加圧空気から遮断され、ポンプにより加圧された空気の圧力を受ける面積が前方側（図において左側）よりも小さくなっているため、前後に作用する力のアンバランスが生じて第２のスライダ７に後方側（図において右側）への移動力が生ずる。そして、ポンプにより徐々に加圧されて空気の圧力が上昇し、移動力が大きくなると、図３に示すように、第２のスライダ７は圧縮コイルばね８の付勢力（反発力）と第１のスライダ５の押圧力に抗して第１のスライダ５とは反対の側からパッキン２を押圧しつつ移動し、パッキン２の開口部２ａ周縁の弁シート部２ｂに圧接され、その圧接力によって、パッキン２の開口部２ａが完全に閉鎖され、ケース１の開口部１ｃが大気側から完全に遮断される。
【００２６】なお、この実施の形態では、血圧計に使用する場合を例にとって説明したが、本発明は、その他、様々な用途の気体調節用弁ユニットに適用することができるものである。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ポンプにより加圧された気体の圧力を有効利用して第２の可動押圧部材を気体調節用弁ユニットの開口部に圧接しリークを完全に遮断するので、第１の可動押圧部材を駆動するソレノイドは小さくてよく、気体調節用弁ユニットの小型化が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９２２４５４３２
【氏名又は名称】スタッフ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年５月１３日（１９９９．５．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９９２５４
【弁理士】
【氏名又は名称】役 昌明 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２０７０５（Ｐ２０００−３２０７０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１３２１１９ |
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