| 【発明の名称】 |
電磁弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】中尾 春樹
【住所又は居所】東京都大田区仲池上２丁目９番４号 日東工器株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】電磁弁における通路開閉を確実にすると共に、電磁ソレノイドの冷却、作動音低減、小型化をはかる。
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状壁、該筒状壁の両端を閉じる第１及び第２端壁、該第１端壁を貫通する第１開口、第２端壁を貫通する第２開口、該第１及び第２端壁の間の位置で該筒状壁を貫通する第３開口を有するハウジングと、
該ハウジング内に該ハウジングと同軸状にして設けられた電磁ソレノイドと、
アーマチュア、及び、第１弁体及び第２弁体を有し、該電磁ソレノイドの作動により該アーマチュアが吸引されて該筒状壁の軸線方向で変位される可動弁であって、該第１弁体が該第１開口を開くと共に該第２弁体が該第２開口を閉じて該第１開口と該第３開口とを連通状態とする第１位置と、該第１弁体が該第１開口を閉じると共に該第２弁体が該第２開口を開いて該第２及び該第３開口を連通状態とする第２位置との間で変位可能とされた可動弁と、
を有し、
第２弁体が、該可動弁の変位方向において該第２開口に向うに従い半径方向外側に広がる形状となされた可撓性弁座係合部を有し、該可動弁が該第２位置になるときに、該可動性弁座係合部が該第２開口の周りの弁座と係合することにより半径方向に拡がるように弾性変形しながら該弁座に対する所定の位置まで近づくようにした
ことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
該可動弁を該第２位置に向けて付勢するバネ部材を有し、
該可動弁が、該電磁ソレノイドの軸線に沿う貫通孔を貫通して延びるロッドを有し、
該アーマチュアが、該電磁ソレノイドよりも該第１弁体側に固定され、該電磁ソレノイドが通電されたときに、該電磁ソレノイドの端面に吸着係合されて、該可動弁を該第１位置とする
ことを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
【請求項３】
弁座に対して係合・係合解除することにより弁座によって囲まれた流路の開閉を行う弁体を備える可動弁と、
該弁体が弁座と係合・係合解除するように該可動弁を変位させるための電磁ソレノイドと、
を有する電磁弁であって、
該弁体が、該可動弁の変位方向において該弁座に向うに従い半径方向外側に広がる形状となされた可撓性弁座係合部を有し、該弁体が弁座に近づき係合する際に、該弁座係合部が弁座と係合することにより半径方向に拡がるように弾性変形しながら弁座に対する所定の位置まで近づくようにした
ことを特徴とする電磁弁。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁に関し、特に、人間の上肢や下肢などの周りに取り付けられ、加圧空気を供給排出されることにより膨張収縮してマッサージ作用を行う空圧式マッサージ具と、該空圧式マッサージ具への加圧空気源（エアポンプ）を備え、空圧式マッサージ具装着者の近くに置かれるマッサージ器本体と、を有する空圧式マッサージ器などに用いるのに適した小型の電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
空圧式マッサージ器は、通常、人体に装着する空圧式マッサージ具が、それぞれ加圧空気を供給排出されて膨張収縮する複数の気密室を有し、マッサージ器本体が気密室の数に応じた数の三方電磁弁を備え、各電磁弁とそれに対応する気密室とがそれぞれ別のホースによって連通され、該電磁弁を介して該気密室への加圧空気供給、気密室から加圧空気排出が行われるようになっている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開２０００−１８９４７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、使用者が装着する空気式マッサージ具と、マッサージ器本体との間には、気密室の数に応じたホースが設けられることになり、取り扱いが面倒になる。また、気密室から排気する場合に該気密室から排気される空気は、マッサージ器本体の電磁弁を通して行われるので、電磁弁までのホースにおける流路抵抗のために迅速な排気が難しい。従って、電磁弁はマッサージ器本体ではなく、人体に装着する空気式マッサージ具に設ければ、流路抵抗を解消することができ、また、ホースも多数本ではなく１本のホースとすることが可能となる。
この場合、電磁弁は、小型軽量なものが求められる。また、作動中に生じる電磁ソレノイドの温度上昇や、作動音を抑えることも望まれる。
本発明は、このような要求に適合した電磁弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、本発明は、
筒状壁、該筒状壁の両端を閉じる第１及び第２端壁、該第１端壁を貫通する第１開口、第２端壁を貫通する第２開口、該第１及び第２端壁の間の位置で該筒状壁を貫通する第３開口を有するハウジングと、
該ハウジング内に該ハウジングと同軸状にして設けられた電磁ソレノイドと、
アーマチュア、及び、第１弁体及び第２弁体を有し、該電磁ソレノイドの作動により該アーマチュアが吸引されて該筒状壁の軸線方向で変位される可動弁であって、該第１弁体が該第１開口を開くと共に第２弁体が該第２開口を閉じて第１開口と第３開口とを連通状態とする第１位置と、該第１弁体が該第１開口を閉じると共に第２弁体が該第２開口を開いて第２及び第３開口を連通状態とする第２位置との間で変位可能とされた可動弁と、
を有し、
第２弁体が、該可動弁の変位方向において該第２開口に向うに従い半径方向外側に広がる形状となされた可撓性弁座係合部を有し、該可動弁が該第２位置になるときに、該可撓性弁座係合部が該第２開口の周りの弁座と係合することにより半径方向に拡がるように弾性変形しながら該弁座に対する所定の位置まで近づくようにした
ことを特徴とする電磁弁を提供する。
【０００５】
この電磁弁を、例えば前述の如き空圧式マッサージ器に用いる場合には、第１開口を加圧空気源としての空気ポンプに接続し、第２開口を大気に連通した排気口とし、第３開口を、人間の上肢や下肢などに装着され、加圧空気を供給排出されることにより膨張収縮してマッサージ作用を行う空圧式マッサージ具の気密室に接続する。
【０００６】
可動弁が第１位置とされたときには、加圧空気が第１開口及び第３開口を通して気密室に供給されて、空圧式マッサージ具を膨張させ、同可動弁が第２位置とされたときには、加圧空気の供給は遮断されて、気密室から加圧空気が第３及び第２開口を通して外部へ排出され、空気式マッサージ具が収縮する。
【０００７】
この電磁弁においては、第２弁体が上記の如き可撓性弁座係合部を有するので、弁座係合部の弁座に対する圧縮代を大きくすることが出来る。
【０００８】
すなわち、弁座係合部は、弁座に係合するように全体として環状とされ、その半径方向での断面は、通常は、半円状としたものが多い。その様なものでは、弁座係合部が弁座と係合するときには、弁座に対する押圧力によりある程度は弾性変形するが、圧縮代すなわち、弁座に押圧されて弾性変形する大きさを余り大きくすることが出来ない。
【０００９】
マッサージ器の気密室への加圧空気の供給を確実適正に行うためには、排気口としての第２開口を確実に閉止する必要があり、このため、弁座に対する弁座係合部の押圧力与えるための電磁ソレノイドをそれなりに大きなものとする必要があり、前述した空圧式マッサージ具などへの装着のために小型化を計るには支障となる。
【００１０】
これに対して、本発明においては弁座係合部の圧縮代を大きくすることが出来る、換言すれば、小さな押圧力で弁座係合部の弁座に対する圧縮変形を伴う係合を可能とすることができ、弁座との適正な密封係合が可能となる。このため、電磁ソレノイドを小型軽量のものとすることができ、従って、前述の所期の目的を達成することが可能となる。
【００１１】
また、電磁ソレノイドをハウジング内に収納したので、この点でも、当該電磁弁のサイズを小型化することができる。
【００１２】
更に、この電磁弁においては、それが作動されるときに、電磁ソレノイド及び可動弁が収納されているハウジング内を加圧空気が流れるので、該電磁弁の強制冷却が行われ、また、アーマチュアの衝突音の外部への漏れを抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る電磁弁は、より具体的には、
可動弁を第２位置に向けて付勢するバネ部材を有し、
可動弁が、電磁ソレノイドの軸線に沿う貫通孔を貫通して延びるロッドを有し、
アーマチュアが、電磁ソレノイドよりも第１弁体側に固定され、該電磁ソレノイドが通電されたときに、電磁ソレノイドの端面に吸着係合されて、可動弁を該第１位置とする
ようにすることができる。
【００１４】
すなわち、電磁ソレノイドが作動してアーマチュアが吸引された場合、該アーマチュアが電磁ソレノイドの端面に係合されないで、隙間の開いた状態で止まった場合、アーマチュアに対する電磁ソレノイドの磁気吸着力は最大とはならず、このため、可動弁が反力により押し戻される可能性がある。すなわち、アーマチュアは、可動弁が第1位置にされて第２弁体が弁座と係合する状態となった状態で、電磁ソレノイドの端面に係合するようになることが望まれる。しかし、アーマチュアや可動弁体などの組立による製造誤差の集積などで、アーマチュアをその様な状態にすることは難しい。このような場合、通常の方法では、電磁ソレノイドを大型のものとしてアーマチュアへの磁気吸引力を大きくし、第２弁体の弁座係合部の弁座への圧縮代を大きくすることにより製作誤差の集積を吸収するようにせざるを得ない。
【００１５】
これに対し、本発明では、第２弁体の弁座係合部を前述の如くしたので、電磁ソレノイドを大きくせずに、可動弁が第１位置となったときにアーマチュアが電磁ソレノイドの端面に係合するようにすることが出来る。
【００１６】
また、本発明は、基本的には、
弁座に対して係合・係合解除することにより弁座によって囲まれた流路の開閉を行う弁体を備える可動弁と、
該弁体が弁座と係合・係合解除するように該可動弁を変位させるための電磁ソレノイドと、
を有する電磁弁であって、
該弁体が、該可動弁の変位方向において該弁座に向うに従い、半径方向外側に広がる形状となされた可撓性弁座係合部を有し、該弁体が弁座に近づき係合する際に、該弁座係合部が弁座と係合することにより半径方向に拡がるように弾性変形しながら弁座に対する所定の位置まで近づくようにした
ことを特徴とする電磁弁を提供する。
【００１７】
すなわち、電磁弁における可動弁の弁座への確実な密封係合は、前述の、空圧式マッサージ装置に限らず、必要とされるものである。本発明では、弁体を前述の如くすることにより、それを可能としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電磁弁は、以上のように、電磁ソレノイドを大きなものとすることなしに、可動弁体の弁座係合部の形態を改良することにより、当該可動弁体の弁座への係合を適正確実なものとすることができる。従って、また、小型軽量で、前述したような人体へ装着される空圧式マッサージ器などでの使用に適した電磁弁を提供することが出来る。
【００１９】
更に、可動弁及び電磁ソレノイドをハウジング内部に設定する構成としたことによっても、小型の電磁弁を可能とし、また、操作音の遮音、当該ハウジング内部を流れる空気による電磁ソレノイドの強制冷却等の効果も奏することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る電磁弁の実施形態につき添付図面に基づき説明する。
【００２１】
図示の電磁弁１０は、筒状のハウジング１２と、該ハウジングに設けられた電磁ソレノイド１４と、ハウジング１２内に設けられ該電磁ソレノイドの作動によってハウジングの軸線方向で変位する可動弁１６とを有している。
【００２２】
ハウジング１２は、筒状壁１８、第１端壁２０、及び、第２端壁２２を有している。第１端壁２０には第１開口２４、第２端壁には第２開口２６、筒状壁１８には第３開口２８が、それぞれを貫通するように設けられている。
【００２３】
この電磁弁は、例えば空気圧式マッサージ器（図示せず）に使用されるものであり、第１開口２４は、マッサージ器のポンプに連通され、第３開口２８はポンプからの加圧空気の供給排出を受けてマッサージ器の膨張収縮を行うための気密室に連通されており、第２開口２６は大気に連通されている。
【００２４】
図示の例では、ハウジング１２の第１端壁２０に逆止弁３０が取り付けられており、第１開口２４は該逆止弁３０を介してポンプに連通されるようになされている。すなわち、該逆止弁３０は、ハウジング１２に同軸状に連結された筒状ハウジング３２と、該筒状ハウジング３２の端壁に設けられたポンプ連通開口３４に同軸状にして取り付けられた円錐状逆止弁部材３６（図２）とを有している。逆止弁部材３６は、ゴムなどの可撓性部材によって形成されており、図２に示す状態で、気密室よりポンプ側の圧力が低い場合は、先端部分が閉じて、内部を通る通気路を遮断し、図１に示す状態で、ポンプからの加圧空気を通すときには該通気路を開放するようになっている。
【００２５】
ハウジング１２には、筒状壁１８の内面に環状のコイル支持壁４０が形成されており、電磁ソレノイド１４がハウジング１２に対して同軸状にして固定されている。図３に示すように、コイル支持壁４０には、一対の通気口４１が貫通するように設けられている。
【００２６】
可動弁１６は、該電磁ソレノイドの軸線に沿う貫通孔を貫通して延びるロッド４２と、電磁ソレノイド１４よりも第１開口２４側で該ロッド４２に固定された円盤状で鉄などの磁性材料から形成されるアーマチュア４４と、ロッド４２の両端に設けられた第１弁体４６及び第２弁体４８とから構成されている。第１弁体４６は、ロッド４２の端部に嵌合されて左端にフランジ５０を有する筒状の弁体保持材５２と、フランジ５０の周りに嵌合されたゴムなどの可撓性材料からなる全体として円盤状の弁部材５４とからなる。弁部材５４は、第１開口２４に対向する面に環状に突出した、半径方向断面がほぼ半円形の弁座係合部５６を有している。第２弁体４８は、第１弁体４６の弁体保持材５２と同様の弁体保持体５８を備えるが、バネ受け部５９が設けられており、第２端壁２２との間に圧縮バネ６０を保持し、可動弁１６を第１端壁に向けて付勢している。第２弁体４８は、また、第１弁体４６と同様の弁部材６２を備えるが、第２端壁２２に対向する面に設けられる弁座係合部６４が、第２端壁２２に向うに従い半径方向外側に広がる円錐形状とされている。
【００２７】
電磁弁１０は、以上のような構成を有しており、電磁ソレノイド１４が通電されていないときには、可動弁１６が圧縮バネ６０により図２に示す位置とされ、第１弁体４６の環状突起５６が第１端壁２０に押圧されて第１開口２４を閉じ、第２弁体４８が第２端壁２２から離れて第２開口２６を開いた状態とされる。従って、このときはポンプからの加圧空気の供給は停止され、マッサージ器の気密室にあった加圧空気は第３開口２８及び第２開口２６を介して排気される状態にある。
【００２８】
これに対して電磁ソレノイド１４が通電されると、それにより発生する磁力によりアーマチュア４４は電磁ソレノイド１４の端面に吸着され、可動弁１６を第２端壁に向けて動かし、図１に示す状態とする。この状態では、第２弁体４８の環状の弁座係合部６４が第２開口２６の周りの第２端壁２２内面（すなわち弁座）に弾性変形しながら押圧されて第２開口２６を閉じ、第１弁体４６が第１端壁２０から離れて第１開口２４が開いた状態とされる。従って、このときはポンプからの加圧空気の供給は第１開口２４及び第３開口２８を介してマッサージ器の気密室に供給される。
【００２９】
電磁ソレノイド１４への通電を周期的に行うことにより、可動弁１６は往復動され、マッサージ器の気密室への加圧空気の供給排気が周期的に行われる。逆止弁部材３６は気密室から加圧空気がポンプ側に逆流するのを防止する。
【００３０】
以上から分るように、図示の電磁弁では、第２弁体４８の弁部材がゴムなどの可撓性材により形成され、第２開口２６の周りの弁座（すなわち、第２端壁内面）と係合・係合解除して第２開口２６の開閉を行う第２弁体の弁座係合部６４が、第２端壁に向うに従って半径方向に広がる円錐形状とされているので、図１に示す第２開口閉止位置とされるときの当該弁座係合部６４の圧縮代が大きく、従って、アーマチュア４４が電磁ソレノイド１４に完全に吸引密着されるように設定すると共に、第２弁体が第２開口２６を適正に閉止するように設定することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る電磁弁の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】図１の電磁弁において、可動弁が変位された状態を示す縦断側面図である。
【図３】図２のIII―III線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ 電磁弁
１２ ハウジング
１４ 電磁ソレノイド
１６ 可動弁
１８ 筒状壁
２０ 第１端壁
２２ 第２端壁
２４ 第１開口
２６ 第２開口
２８ 第３開口
３０ 逆止弁部材
３２ 筒状ハウジング
３４ ポンプ連通開口
３６ 円錐状逆止弁部材
４０ コイル支持壁
４１ 通気口
４２ ロッド
４４ アーマチュア
４６ 第１弁体
４８ 第２弁体
５０ フランジ
５２ 弁体保持材
５４ 弁部材
５６ 弁座係合部
５８ 弁体保持体
５９ バネ受け部
６０ 圧縮バネ
６２ 弁部材
６４ 弁座係合部
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２７３８６
【氏名又は名称】日東工器株式会社
【住所又は居所】東京都大田区仲池上２丁目９番４号
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| 【出願日】 |
平成１７年７月１日（２００５．７．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３８９５
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 茂
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| 【公開番号】 |
特開２００６−３０５２９４（Ｐ２００６−３０５２９４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年１１月９日（２００６．１１．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−１９３７６０（Ｐ２００５−１９３７６０） |
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