CN1224790C - 流量控制阀与血压计 - Google Patents

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Abstract

构架壳体(2)具有气体流入口(1a)与气体流出口(1b)，对着流入口(1a)可进退地配置动作轴(4)，由安装于动作轴前端的孔密封件(3)开关流入口(1a)。在动作轴(4)上同极相对且在中间夹着轭铁(22a)地安装着二个永久磁铁(5a、5b)，在永久磁铁(5a、5b)外侧相邻相互反向卷绕地配置三个电磁线圈(6a、6b、6c)。电流流过电磁线圈(6a、6b、6c)时，由各电磁线圈(6a、6b、6c)与各永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力合成，由该合成力使动作轴(4)向图中的左向移动，孔密封件(3)关闭流入口(1a)。由这种构造可提供构造简单、可有效利用电磁力的推力、小型耗电少、不良动作少的流量控制阀。

Description

流量控制阀与血压计
技术领域
本发明涉及比如在血压计中作为空气排出装置等使用的流量控制阀、以及具有这种流量控制阀的血压计。
背景技术
在血压计中提出了各种方案，其中有这样一种血压计：在封套内的压力上升到规定值后，使其压力慢慢下降，在该减压过程中测定人们的血压值。在这样的血压计中，作为用于使封套内压力慢慢下降的流量控制阀，具有在日本特开平6-47008号公报的“流量控制阀”。该公报所记述的流量控制阀的结构如下：在前壳体内形成压力流入口(气体流入口)与压力流出口(气体流出口)，相对气体流入口可进退地支承着驱动轴，在对着气体流入口的驱动轴部分安装孔密封件，再在驱动轴上安装电磁线圈，在电磁线圈周围配置由永久磁铁励磁的轭铁与极板，通过前挡板与后挡板将驱动轴的前部与后部连结于构架部。
这种流量控制阀，当电流流过电磁线圈时，在永久磁铁与电磁线圈中产生的电磁力使驱动轴与电磁线圈一体移动，孔密封件关闭气体流入口。这种控制阀的方式，由于电磁线圈的移动而叫做线圈移动式。
但是，这种流量控制阀，复杂零件多，组装时需要人手多，不能由自动组装机自动组装。另外，还有零件造价高、生产性不良的问题。
因此，为了解决这些问题，本申请人考虑了图15A[概略剖面图]、图15B[左侧视图]所示的流量控制阀，并在前提出了专利申请[日本特愿2000-31920号]。该流量控制阀为永久磁铁移动的磁铁移动式。
在图15A、15B的流量控制阀中，由前盖2、前壳体8与构架盖10构成壳体，该壳体具有喷嘴状内管1向内部开口的气体流入口1a、和由内部空间连通该气体流入口1a的气体流出口1b。在壳体内对流入口1a可进退地配置着动作轴4，为通过动作轴4的移动来开关流入口1a，将孔密封件3安装于相对着流入口1a的动作轴4的前端4a。动作轴4由永久磁铁5推压，永久磁铁5可移动地插通在设置了电磁线圈6的线圈骨架7的中空部，电磁线圈6连接于外部端子11。由该永久磁铁5与电磁线圈6所产生的电磁力使动作轴4向图15A左方移动。
另外，动作轴4由挡板9连结于前盖2，由挡板9向图15A的右方赋能。孔密封件3的端面与流入口1a的开口面同是平坦面，但孔密封件3的端面相对流入口1a的开口面倾斜(不平行)，比如倾斜3°。在线圈骨架7的中空部，有成为永久磁铁5的止动板的壁，为使永久磁铁5进行平滑移动，形成了空气孔7b。
现说明利用这样构成的流量控制阀进行血压测定的情况之一例。血压计的概略构成示于图13，作为图13中的缓慢排气阀36使用了上述流量控制阀。首先，在电磁线圈6中流过规定值的电流，由与永久磁铁5的作用产生电磁力。由该电磁力使永久磁铁5向左方移动，推压动作轴4。这样，由于动作轴前端4a的孔密封件3压接于流入口1a，内管1成完全关闭状态。
其次，在该关闭状态下使泵动作，向封套注入空气对封套加压。而后，转到封套的减压过程，这时，通过慢慢减少向电磁线圈6供给的电流，使由电磁力形成的推力逐渐减弱。这时，由挡板9的弹簧作用与孔密封件3的倾斜反弹作用，孔密封件3向右移动，流入口1a慢慢打开，封套内的空气从流入口1a经流出口1b慢慢排到大气中。在此过程中测定人们的血压值。
像上述这样，在图15A、15B所示的流量控制阀中，利用电磁线圈6产生的电磁力形成的推力关闭流入口1a，利用挡板9的反弹力与孔密封件3自身所具有的反弹力打开流入口1a。这种由电磁力形成的推力与反弹力，通过永久磁铁5与动作轴4传递到孔密封件3。但是，在图15A、15B所示的构造中有着：不能有效利用电磁线圈6所产生的电磁力形成的推力、在需要大的阀负荷(孔密封件3对流入口1a的压接力)的流量控制阀中尺寸变大、电力消耗变大这样的问题。
即，在图15A、15B所示的流量控制阀中，由于使孔密封件3对流入口1a的压接力不那么大，在比之于手指用血压计需要加更大压力的腕用血压计中压接力不充分，在将封套加压到最高血压值以上时恐怕不能将流入口1a完全关闭。为避免这点，要形成更大的压接力，就会产生加大流量控制阀、电力消耗也加大的问题。
还有，在图15A、15B所示流量控制阀中，在受到落下等的冲击时，永久磁铁5多因其脆性而打出缺口、产生流量控制特性不良的问题。
发明内容
本发明即是着眼于这些现有问题而提出的，其目的在于提供构造简单、可充分发挥并有效利用电磁力形成的推力、小型耗电少、动作不良情况少的流量控制阀。
为了达到这个目的，本发明人调研了过去的文献，从其中特别注意了德国专利第1808900号(申请日：1968年11月14日)中所记述的电磁装置。该德国专利所记述的电磁装置，在其由三个部分绕线构成的线圈的中空中心，同轴地且可沿轴向移动地配置由二个永久磁铁构成的芯部，两外侧的绕线的卷绕方向与正中间的绕线的卷绕方向相反，永久磁铁的磁极相互反向(同极相互相对的方向)。
本发明人着眼于以该电磁装置可得到较大芯部的推力，应将其适用于用于血压计等的流量控制阀，经反复试验失败、锐意研究取得结果，直至完成本发明。
即，本发明的流量控制阀具有壳体、可动构件、开关构件、电磁线圈与永久磁铁；所述壳体具有气体流入口和通过内部空间连通该气体流入口的气体流出口；所述可动构件可相对前述气体流入口进退地配置于前述壳体内；所述开关构件以前述可动构件的移动来开关前述气体流入口的方式，夹在相对着气体流入口的可动构件部分；所述电磁线圈与永久磁铁用来使可动构件移动、并配置于壳体内；由前述电磁线圈与永久磁铁产生的电磁力使可动构件移动，以开关构件开关气体流入口，由此来控制气体流量；前述电磁线圈与永久磁铁中，二者中的任一方至少使用一个、另一方使用多个，在使用多个永久磁铁的情况下、同极之间相互相向配置，在使用多个电磁线圈的情况下，以可动构件在移动方向受到由各电磁线圈与各永久磁铁产生的电磁力的合成力的方式，来设定各电磁线圈的卷绕方向，通过改变流过各电磁线圈的电流方向，使由各电磁线圈与各永久磁铁产生的电磁力合成形成可动构件的推力，其特征是，以前述可动构件仅在开关气体流入口的方向移动的方式设定对可动构件进行导向的固定轴；前述可动构件是中空的，前述固定轴插通在可动构件的中空部。
这种流量控制阀，电磁线圈与永久磁铁中的任何一方使用至少一个、另一方使用多个。例如，像在以下实施例中说明的那样，有二个永久磁铁与三个电磁线圈的组合(参照图1A、1B)、一个永久磁铁与二个电磁线圈的组合(参照图9A、9B)、四个永久磁铁与五个电磁线圈的组合(参照图10A、10B)、二个永久磁铁与一个电磁线圈的组合(参照图11A、11B)；其他的适当组合也可以。
在使用多个永久磁铁的情况下，使相互排斥的同极(N极或S极)之间相向配置。在使用多个电磁线圈的情况下，以可动构件在移动方向受到由各电磁线圈与各永久磁铁产生的电磁力的合成力的方式、来设定各电磁线圈的卷绕方向。具体而言，在多个电磁线圈并列时，当任一个电磁线圈的卷绕方向为右向时，其相邻电磁线圈的卷绕方向则为左向。即其卷绕方向交互反向，相邻电磁线圈中的电流反向流动。
由该永久磁铁与电磁线圈，可合成由各电磁线圈与各永久磁铁产生的电磁力、并使其作用于可动构件，与分别只各使用一个的现有例相比，可大幅度加大可动构件的移动推力，安装于可动构件的开关构件对气体流入口的压接力显著变大。其结果，如与现有例为同一尺寸，可加大可动构件的推力，如为与现有例同样大推力，可减小其尺寸。由此，可以提供构造简单、可充分引出并有效利用由电磁力形成的推力、小型耗电少、动作不良少的流量控制阀。
在本发明的流量控制阀中，在使用多个永久磁铁的情况下，使永久磁铁同极相互相向，但当同极彼此相邻时，永久磁铁相互排斥，组装非常困难。但是，若在永久磁铁与永久磁铁间配置由磁性体构成的轭铁的话，各永久磁铁吸引轭铁，由于几乎没有相斥力，组装变得容易，也可以有效利用永久磁铁的磁力。另外，在一个永久磁铁的情况下，最好是在永久磁铁的一个极性侧(如N极侧)配置轭铁。轭铁有着有效集中电磁线圈的磁束的作用，借使用轭铁，可有效利用电磁力。
尚且，在永久磁铁间配置轭铁的情况下，作为轭铁最好具有比永久磁铁相互的相向面更向外侧突出的端面。这是由于，如果是与永久磁铁相互的相向面同样大小的端面，永久磁铁多少也要受到同极间相互相斥的作用；如做成比永久磁铁相互的相向面更向外侧突出的端面的话，则永久磁铁同极相互相向配置变得更容易。
另外，如永久磁铁与轭铁并列安装于可动构件、与可动构件一体移动的话，相应于由电磁力形成的推力而移动的可动构件、永久磁铁与轭铁也一同移动。
电磁线圈与永久磁铁的形状并没有什么特别规定，但若可动构件成圆筒状，电磁线圈与永久磁铁成环状，环状永久磁铁并列安装于圆筒状可动构件的外周面，将环状电磁线圈配置于该永久磁铁的外侧，可动构件、电磁线圈、与永久磁铁位于同心圆上的话，可动构件、电磁线圈与永久磁铁这三个零件的组装变得容易，而且，可更有效地利用电磁力，并可最大限度地发挥可动构件的推力。
由电磁线圈与永久磁铁的电磁力使可动构件移动，该可动构件的移动范围的前方是到开关构件抵接流入口，后方比如是到可动构件抵接于设在壳体上的止动面。在将永久磁铁一体安装于该可动构件的情况下，在可动构件移动停止时、与使壳体落下时等，永久磁铁受到强冲击。由于永久磁铁具有脆性，所以在这种状态下恐怕会由强冲击引起打出缺口、裂开等不良情况。这里，在并列安装的永久磁铁中，如在对着位于两端的永久磁铁的端面配置弹性体的话，由弹性体吸收冲击，不会产生永久磁铁打开缺口等现象。
在使用弹性体的情况下，端面可以用平坦面，实际上在弹性体本身与位于两弹性体间的零件有尺寸偏差，即使使用弹性体也会产生间隙(零件摇动)，不能很好地吸收冲击。为防止出现这样的情况，在弹性体的一端面或两端面上设置易变形的突起。突起的突出量，如设定得大于弹性体自身和位于两弹性体间的零件的尺寸偏差的总和的话，零件尺寸在偏差范围内时，突起就可以变形而不会再有零件摇动。如突起为变形时产生的压力均衡分散的形状的话，端面可以连接、也可以分散。不管哪种，只要能由突起的变形吸收弹性体本身与位于两弹性体间零件的尺寸偏差就可以。
另一方面，由电磁力使可动构件移动，但最好是由向电磁线圈施加电流而引起的应答性能良好。即，当电流在电磁线圈中流动时，可动构件迅速移动，开关构件立即将气体流入口关闭。为将其实现，使可动构件仅在开关气体流入口的方向移动地、设置对可动构件导向的固定轴即可。这样，可动构件沿固定轴向气体流入口直线移动，没有了无用的动作与摇动，在使用于血压计时，可进行细微而连续的排气流量控制，动作的再现性也非常好。
作为该固定轴，只要是由不受或不易受到永久磁铁影响的材料构成，就没有什么特别限定。例如，使用非磁性金属、树脂、玻璃等。另外，固定轴的断面形状，由于只要是能可移动地支承可动构件即可，可任意为正圆、椭圆、多角形，没有什么特别规定。固定轴的数量，可以由1根支承可动构件，也可以以数根进行支承。
但是，通过将可动构件做成中空的，将固定轴插通到可动构件的中空部，从而不仅可有效利用空间地配置可动构件与固定轴，而且可构成长长的由固定轴对可动构件的导向部，构造简单。可动构件与固定轴的安装方法没有什么特别限定，例如，通过向可动部以外的树脂部插入成形、以止动轮(比如E环、夹止轮)固定、螺纹固定等方式连结起来都可以。
另外，通过与电磁线圈一体形成固定轴，像前述那样将可动构件、电磁线圈与永久磁铁的横断面做成环形的情况下，可有效配置包括固定轴在内的四个零件。当然可有效利用电磁力。
另一方面，在将固定轴插通到可动构件中空部的形态下，最好是将连通可动构件中空部与壳体内部空间的空气孔设置于可动构件。这是由于，在可动构件向从固定轴拔出方向(可动构件朝向气体流入口的方向)移动时，可动构件中空部近于被固定轴关闭的状态，中空部产生负压，对可动构件的移动产生反向的力；相反，在可动构件向容纳固定轴的方向(可动构件离开气体流入口的方向)移动时，可动构件中空部的空气由固定轴压缩，同样对可动构件的移动产生反向的力。
从而，借助在可动构件上设置空气孔，由于中空部的空气不受膨胀与压缩等现象的影响，可动构件可不受空气阻力而平滑移动。
如上所说，本发明的流量控制阀，由于构造简单、可充分发挥并有效利用电磁力形成的推力，小型耗电少、动作不良少；故，该流量控制阀，例如用作血压计的空气排出装置是最合适的使用形式。
附图说明
图1A是一实施例的流量控制阀的概略剖面图，图1B是其左侧视图。
图2A是同一流量控制阀的动作轴的平面图，图2B是其局部剖面图。
图3A、3B是说明同一流量控制阀的永久磁铁与轭铁的配置形态的图。
图4A是将二个永久磁铁同极之间相互相向地配置的情况下的磁力线分布图，图4B是在该永久磁铁间配置轭铁情况下的磁力线分布图，图4C是以永久磁铁夹持轭铁情况下的磁力线分布图。
图5A、5B、5C是表示同一流量控制阀的弹性体的各种形态的图。
图6A是表示在同一流量控制阀中、由作用于左侧永久磁铁与正中电磁线圈的电磁力形成的推力的作用图，图6B是表示由作用于右侧永久磁铁与正中电磁线圈的电磁力形成的推力的作用图，图6C是表示作用于左侧永久磁铁与左侧电磁线圈的电磁力形成的推力的作用图。
图7A是表示在流量控制阀中、由作用于右侧永久磁铁与右侧电磁线圈的电磁力形成的推力的作用图，图7B是表示由整个作用于二个永久磁铁与三个电磁线圈的电磁力形成的合成推力的作用图。
图8A是表示在同一流量控制阀中、孔密封件完全打开气体流入口的状态的部分放大剖面图，图8B是表示孔密封件完全关闭气体流入口的状态的部分放大剖面图。
图9A是其他实施例的流量控制阀的概略剖面图，图9B是表示整个作用在一个永久磁铁与二个电磁线圈上的电磁力形成的合成推力的作用图。
图10A是再一实施例的流量控制阀的概略剖面图，图10B是表示整个作用在四个永久磁铁与五个电磁线圈上的电磁力形成的合成推力的作用图。
图11A是又一实施例的流量控制阀的概略剖面图，图11B是表示整个作用于二个永久磁铁与一个电磁线圈上的电磁力形成的合成推力的作用图。
图12是以图表表示图1A、1B、图9A、9B、图11A、11B所示的流量控制阀与现有流量控制阀各自的阀负荷的图。
图13是表示具有实施例的流量控制阀的血压计的概略构成的方框图。
图14是表示具有图13的构成的血压计动作的实时图。
图15A是现有例的流量控制阀的概略剖面图，图15B是其左侧视图。
具体实施方式
下边借实施例说明本发明。
将其一实施例的流量控制阀示于图1A(概略剖面图)和图1B(左侧视图)。而对与图15A、15B所示的相同要素给予相同符号。
该实施例的流量控制阀使用了二个永久磁铁5a、5b、和三个电磁线圈6a、6b、6c；由相当于前述前盖的构架壳体2与线圈骨架7的后部构成壳体，该壳体(构架壳体2)具有喷嘴状的内管1在内部开口的气体流入口1a、和由内部空间连通该气体流入口1a的多个(这里是三个)气体流出口1b。
在该壳体内，图2A、2B所示的中空的动作轴(可动构件)4可对流入口1a进退地进行配置，为了由该动作轴4的移动来开关流入口1a，在相对流入口1a的动作轴前端安装孔密封件(开关构件)3。如图8A、8B的局部放大剖面图(图8A是开放状态图，图8B是封闭状态图)所示，孔密封件3的端面与流入口1a的开口面同是平坦面，但孔密封件3的端面相对流入口1a的开口面是倾斜(不平行)的，如倾斜3°左右。
在图2A、2B中，动作轴4具有该中空部4d和连通壳体内部空间的空气孔4b。在该动作轴4的中空部4d中插通非磁性体的固定轴12，固定轴12一体固定于线圈骨架7。在动作轴4的外周以止动轮24固定着永久磁铁5a、5b、轭铁22a与弹性体21a、21b。从而，动作轴4与永久磁铁5a、5b、轭铁22a等一体移动，可在孔密封件3抵接流入口1a将流入口1a完全关闭、和动作轴4的后端部抵接于设在线圈骨架7的止动面7e的范围内移动，沿固定轴12直线移动。
永久磁铁5a、5b，如图3A、3B所示，同极(这里为N极)相互相向、间夹着轭铁22a地相邻接配置着。即，在这里，永久磁铁5a的极性在图1A中的左侧为S极，右侧为N极；永久磁铁5b的极性是左侧为N极，右侧为S极。位于该永久磁铁5a、5b之间的轭铁22a，由永久磁铁5a、5b的各N极励磁。这时，轭铁22a的两端面，比永久磁铁5a、5b的相向面(N极面)还向外侧突出。即，在这里，由于永久磁铁5a、5b是圆柱状、轭铁22a是圆盘状，所以轭铁22a的外径设定得比永久磁铁5a、5b的外径大，配置成轭铁22a的周围部分从永久磁铁5a、5b露出来。这样，永久磁铁5a、5b同极相互相向配置，比两者同直径的情况更容易配置。
轭铁22a的外径与永久磁铁5a、5b的外径的关系是：假定永久磁铁的外径为φA，则轭铁外径设定为φA+0.2mm。具体而言，在永久磁铁的外径φA为7.8mm或8.8mm时，轭铁外径分别为8.0mm或9.0mm。如两者的外径差在+0.2mm以上，则不需将永久磁铁粘结固定在轭铁上，可提高其组装性能。
另外，由于将永久磁铁5a、5b夹着轭铁22a相邻接配置(图4C)，比之简单地相向配置永久磁铁5a、5b的情况(图4A)、或在使轭铁22a离开永久磁铁5a、5b间地配置的情况(图4B)，可以最有效地利用永久磁铁5a、5b的磁力。
对着永久磁铁5a端面配置的弹性体21a，在这里由动作轴4与永久磁铁5a夹持；对着永久磁铁5b端面配置的弹性体21b，在这里由止动轮24与永久磁铁5b所夹持。
在永久磁铁5a、5b的周围配置着线圈骨架7，在线圈骨架7上设置三个电磁线圈6a、6b、6c。这里，电磁线圈6b设定得稍长些。在各电磁线圈6a、6b、6c中，为使动作轴4在移动方向受到各电磁线圈6a、6b、6c与各永久磁铁5a、5b产生的电磁力的合成力，对卷绕方向进行设定。具体说，在这里，正中间的电磁线圈6b的卷绕方向为右旋，两侧的电磁线圈6a、6c的卷绕方向为左旋，它们分别设于线圈骨架7上而卷绕方向交互相反。即，在与电磁线圈6b相邻接的电磁线圈6a、6c中，与电磁线圈6b中相比电流成反向流动。电磁线圈6a、6b、6c连接于外部端子11。
相对正中间的电磁线圈6b的中央部40，永久磁铁5a、5b大致左右均等地配置着。在三个电磁线圈6a、6b、6c周围设置轭铁23，成为电磁线圈6a、6b、6c，永久磁铁5a、5b，动作轴4及固定轴12位于圆筒状轭铁23内侧的形式。动作轴4由挡板9连结于构架壳体2，由挡板9的弹性作用，被向图1A的右向赋能。
接着永久磁铁5a、5b各端面配置的弹性体21a、21b，也可以具有平坦的端面，但最好还是像图5A、5B所示那样，在一个端面或二个端面上具有容易变形的突起。图5A所示的弹性体21c，在一个端面上具有一个环状突起46a，图5B所示的弹性体21d，在两端面分别具有六个突起46b、46c，图5C所示的弹性体21e，在一个端面上具有四个稍长的突起46d，在另一端面上分别有大小四个突起46e。而且，在各弹性体21c～21e的中央，形成了用于插通动作轴4的孔45。
如采用这样的弹性体21a～21e的话，动作轴4向图1A的左向移动、孔密封件3抵接流入口1a时、或右向移动、动作轴4抵接于线圈骨架7的止动面7e时所受到的冲击、或者该流量控制阀落下时所受的冲击可由弹性体21a～21e吸收，可以防止永久磁铁5a、5b产生打出缺口或破裂等不良情况。
特别是，如采用具有易变形的突起46a～46e的弹性体21c～21e的话，突起46a～46e产生程度与由弹性体自身尺寸偏差、或位于两弹性体间的永久磁铁5a、5b与轭铁22a的尺寸偏差所产生的间隙相当的变形，实际上可由突起46a～46e的变形将间隙弥补，因此可消除这些零件的松动不稳。
在这样构成的流量控制阀中，固定轴12是圆棒状，动作轴4是圆筒状，永久磁铁5a、5b、轭铁22a、弹性体21a、21b与电磁线圈6a、6b、6c是环状，这些零件位于同心圆上，因此在组装上变得非常容易，可以更有效地利用永久磁铁5a、5b与电磁线圈6a、6b、6c产生的电磁力，可最大限度地产生动作轴4的推力。当然，由于固定轴12是非磁性体，不受电磁力的影响。
下边，对上述这样构成的流量控制阀的动作参照图6A～图6C与图7A、7B加以说明。首先，由外部端子11向电磁线圈6a、6b、6c中流过规定值的电流，由各电磁线圈6a、6b、6c与永久磁铁5a、5b产生电磁力，分别对永久磁铁5a、5b作用箭头方向的推力30a～30d。
图6A表示了由永久磁铁5a与电磁线圈6b的电磁力所产生的推力30a，图6B表示了由永久磁铁5b与电磁线圈6b的电磁力所产生的推力30b，图6C表示了由永久磁铁5a与电磁线圈6a的电磁力所产生的推力30c。而图7A表示了由永久磁铁5b与电磁线圈6c的电磁力所产生的推力30d。即，永久磁铁5a受到由电磁线圈6a、6b作用的电磁力所产生的推力30a、30c；永久磁铁5b受到由电磁线圈6b、6c作用的电磁力所产生的推力30b、30d。
如上述各图所示，利用永久磁铁5a、5b与电磁线圈6a、6b、6c的磁极的相斥与吸引作用，共同向永久磁铁5a、5b作用以左向推力。借将这些各推力30a～30d合成形成一个大的推力30(图7B)，安装着永久磁铁5a、5b的动作轴4克服挡板9的相斥力地向左强力移动，孔密封件3抵接于气体流入口1a(参照图8B)，内管1成完全关闭状态。
这样，作用于动作轴4的推力30，由于是作用于永久磁铁5a、5b的推力的合成力，即使是小的永久磁铁，也可以得到电磁力产生的强力推力。
在内管1关闭状态之后，当使供向电磁线圈6a、6b、6c的电流慢慢减少时，由于相应于该电流的电磁力逐渐减弱，永久磁铁5a、5b所受到的推力减小，动作轴4在挡板9的弹力与孔密封件3的倾斜相斥力的作用下慢慢向右移动，孔密封件3慢慢离开流入口1a，结果是流入口1a细微而连续地打开，最终到完全打开状态(参照图8A)。
另外，在动作轴4移动时，由于动作轴4被沿固定轴12导向且相对流入口1a成直线移动，所以，安装了永久磁铁5a、5b与轭铁22a等的动作轴4没有不必要的移动和摇动，在用于后述的血压计中，可实现细微而连续的排气流量的控制，动作再现性非常良好。
而且，由于动作轴4具有连通中空部4d的空气孔4b，在动作轴4向左方移动时，空气通过空气孔4b进入中空部4d，中空部4d不产生负压，对动作轴4不施加反向力。反过来，在动作轴4向右方移动时，从空气孔4b排出中空部4d的空气，对动作轴4不施加反向的力。结果，由于没有对中空部4d中空气膨胀或压缩等现象造成影响，动作轴4不会受到空气阻力，可平滑移动。
现将其他实施例的流量控制阀示于图9A(概略剖面图)与图9B(永久磁铁与电磁线圈的作用图)。对与前述实施例相同要素给予相同符号而省略重复说明。该流量控制阀使用了一个永久磁铁5a与二个电磁线圈6a、6b。这里，永久磁铁5a是一个，而在永久磁铁5a的后端面(N极侧)配置轭铁22a。电磁线圈6b比电磁线圈6a长，永久磁铁5a位于电磁线圈6b中央部40的左侧。
以该流量控制阀也可以取得与上述同样的作用效果。即，当向电磁线圈6a、6b通入电流时，永久磁铁5a受到作用于电磁线圈6a、6b的电磁力产生的推力30，动作轴4向左移动，由孔密封件3关闭流入口1a。
现将再一实施例的流量控制阀示于图10A(概略剖面图)与图10B(永久磁铁与电磁线圈的作用图)。这种流量控制阀使用了四个永久磁铁5a、5b、5c、5d与五个电磁线圈6a、6b、6c、6d、6e，在各永久磁铁5a、5b、5c、5d间分别配置轭铁22a、22b、22c。电磁线圈6b、6d比其他的要长，永久磁铁5a位于电磁线圈6b的中央部40的左侧；其余的永久磁铁5b、5c、5d位于右侧。
这种流量控制阀，如在电磁线圈6a、6b、6c、6d、6e中通上电流的话，同样地动作轴4受到电磁力产生的向左的推力30而移动。
现将又一个实施例的流量控制阀示于图11A(概略剖面图)和图11B(永久磁铁与电磁线圈的作用图)。这种流量控制阀使用二个永久磁铁5a、5b和一个电磁线圈6a。这里，永久磁铁5a、5b设定得长些，相应地电磁线圈6a也较长，轭铁22a恰好位于电磁线圈6a的中央部40；永久磁铁5a、5b夹着中央部40地对称配置。
这种流量控制阀也是通过在电磁线圈6a中通以电流，使动作轴4受到电磁力产生向左的推力30而移动。
图12示出了这些实施例的流量控制阀与分别各使用一个永久磁铁与电磁线圈的现有例相比，对气体流入口1a的压接力加大的情况。在图12中图示出了在一个电磁线圈与一个永久磁铁的现有例、一个电磁线圈与二个永久磁铁的图11A、11B所示实施例、二个电磁线圈与一个永久磁铁的图9A、9B所示实施例、以及三个电磁线圈与二个永久磁铁的图1A、1B所示实施例中分别得到的阀负荷(gf)。阀负荷是孔密封件3的中央部压接于气体流入口1a的力，以相同电流与相同占空比来测定。由此可以明白，比之于现有技术，各实施例的阀负荷增大了，还可以看出，如增加电磁线圈与永久磁铁的个数的话，阀负荷更进一步增大。
下面，来说明将上述实施例的流量控制阀用于血压计的例子。图13是表示该血压计的概略构成的方框图，在该方框图中，将上述流量控制阀作为缓慢排气阀36使用。CPU31进行整个该血压计的控制等。泵驱动回路32按照CPU31的指令驱动泵33。泵33由泵驱动回路32驱动，通过管37向封套38供给空气。压力传感器34用来检测供给封套38的空气的压力。缓慢排气阀控制回路35，按照CPU31的指令控制缓慢排气阀36。缓慢排气阀36由缓慢排气控制回路35控制开关，调节管37内的空气压力。通过管37由泵33向封套38供给空气。作为缓慢排气阀36的上述流量控制阀，借管37配到内管1的外侧而连接于空气流路系统。
关于这样构成的血压计的动作参照图14所示的实时图加以说明。在图14中，下边的阀负荷是孔密封件3的中央部压接于气体流入口1a的力；中间的占空比是通过外部端子11施加于电磁线圈6a、6b、6c(参照图1A)的脉冲电压的占空比，上部的阀作用是缓慢排气阀36的作用。这三个特性线共用一个横轴(时间轴)。
首先，在T0时刻，当使图中未示出的电源开关(S/W)为ON时，泵驱动回路32按照CPU31的指令驱动泵33，开始向封套38供给空气。同时，缓慢排气阀控制回路35按照CPU31的指令控制缓慢排气阀36，比如施加频率为31.25kHz、占空比为60％的脉冲电压。施加具有这种频率与占空比的脉冲电压直至T1时刻。由此，图1的孔密封件3以相应于其脉冲电压的平均水平的压接力连续关闭气体流入口1a，随着时间从T0时刻到T1时刻，负荷比如从25gf增加到30gf左右。其间，缓慢排气阀36处于完全关闭状态(图14上边的完全关闭状态1)，向封套38急速压送空气(图14上边的急速压送空气1)。另外，泵33的驱动一直继续到T2时刻。
当到达T1时刻时，脉冲电压的占空比逐渐增加，在T2时刻，占空比变成约90％。由此，阀负荷如从30gf缓缓增加到45gf左右。这期间，缓慢排气阀36仍是完全关闭状态(图14上边的完全关闭2)，对封套38急速压送空气(图14上边的急速压送空气2)。从T0时刻到T2时刻为向封套38压送空气的时间(图14上边的向封套的空气压送)。
当到达T2时刻时，由CPU31的指令使泵33停止。同时，前述脉冲电压的占空比一直降低到约40％，而后，占空比慢慢降低直到T3时刻，在T3时刻约为10％。这时，阀负荷也如从T2时刻的45gf一直降低到20gf左右，在从T2时刻到T3时刻从20gf慢慢降低到5gf左右。这期间，缓慢排气阀36是流量控制状态(图14上边的流量控制范围)，从封套38定速排出空气(图14上边的定速排气)，在这个过程中进行血压测定(图14上边的血压测定)。
当到达T3时刻时，根据CPU31的指令，前述脉冲电压的占空比一直下降到0％。这时，由于孔密封件3完全离开气体流入口1a，缓慢排气阀36成完全打开状态，空气急速从封套38中排出(图14上部的完全打开、急速排气)。
上述各实施例所示的流量控制阀仅是一例，当然不限于这些。例如，在图1A、1B、图9A、9B、图10A、10B与图11A、11B所示的流量控制阀中，即使将永久磁铁极性反向配置、使电磁线圈中流过的电流反向，也可取得完全同样的作用效果。另外，在上述流量控制阀中，是由孔密封件3压接对气体流入口1a进行开闭的形态，但也可以是以锥形密封件插入气体流入口1a的形式。
如上说明，如依本发明的流量控制阀，可由永久磁铁与电磁线圈、将各电磁线圈与永久磁铁产生的电磁力合成作用于可动构件，比之于各使用一个永久磁铁与一个电磁线圈的现有技术，可以大幅度地加大可动构件的移动推力，可以特别加强安装在可动构件上的开关构件压接于气体流入口的力。其结果，如果是与现有例同一尺寸的话，可加大可动构件的移动推力，如是与现有例有同样的推力的话，则可减小尺寸。因此，可提供构造简单、又可充分引出并有效利用电磁力产生的推力、小型化且电力消耗少、动作不良情况也少的流量控制阀。
另外，以这样的流量控制阀作为空气排气装置的血压计，提高了排气动作特性，小型化且耗电量低。
另一方面，由于仅使可动构件在开关气体流入口的方向移动地来设定对可动构件导向的固定轴，可动构件沿固定轴向着气体流入口直线移动，因而没有不必要的动作与摇动，在使用血压计中，可实现细微而连续的排气流量控制，动作的再现性也非常好。
应该看到在此公开的实施例所有的点都只是例示，并不作为限制。本发明的范围不限于上述说明，包括在技术方案的范围，以及与其同等意义和范围内的各种变更。

Claims (14)

1.一种流量控制阀，所述流量控制阀具有壳体(2、7)、可动构件(4)、开关构件(3)、电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)；所述壳体(2、7)具有气体流入口(1a)和由内部空间连通前述气体流入口(1a)的气体流出口(1b)；所述可动构件(4)可对前述气体流入口(1a)进退地配置于前述壳体(2、7)内；所述开关构件(3)以由该可动构件(4)的移动来开关前述气体流入口(1a)的方式，夹在相对着气体流入口(1a)的可动构件(4)部分；所述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)用来使可动构件(4)移动并配置于壳体(2、7)内；前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)中，二者之一至少使用一个，另一方使用多个，由前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力使可动构件(4)移动，以开关构件(3)开关气体流入口(1a)来控制气体流量；在使用多个永久磁铁(5a、5b)的情况下，使该多个永久磁铁的同极之间相互相向配置，在使用多个电磁线圈(6a、6b、6c)的情况下，以可动构件(4)在移动方向受到各电磁线圈(6a、6b、6c)与各永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力的合成力的方式，来设定各电磁线圈(6a、6b、6c)的卷绕方向，通过改变流过各电磁线圈(6a、6b、6c)的电流方向，来合成由各电磁线圈(6a、6b、6c)与各永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力、形成可动构件(4)的推力；其特征在于：
以前述可动构件(4)仅在开关气体流入口(1a)的方向移动的方式设定对可动构件(4)进行导向的固定轴(12)；前述可动构件(4)是中空的，前述固定轴(12)插通在可动构件(4)的中空部(4d)。
2.按权利要求1所记述的流量控制阀，其特征在于，在使用多个永久磁铁(5a、5b)的情况下，在永久磁铁(5a)与永久磁铁(5b)间配置由磁性体构成的轭铁(22a)。
3.按权利要求2所记述的流量控制阀，其特征在于，前述轭铁(22a)具有比永久磁铁(5a、5b)之间的相互相向面向外侧突出的端面。
4.按权利要求2所记述的流量控制阀，其特征在于，前述永久磁铁(5a、5b)和轭铁(22a)并列安装于可动构件(4)，与可动构件(4)一体移动。
5.按权利要求1所记述的流量控制阀，其特征在于，前述可动构件(4)是圆筒状，前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)是环状，环状的永久磁铁(5a、5b)并列安装于圆筒状可动构件(4)的外周面，环状电磁线圈(6a、6b、6c)配置于前述永久磁铁(5a、5b)的外侧，可动构件(4)、电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)位于同心圆上。
6.按权利要求4所记述的流量控制阀，其特征在于，在前述并列安装的永久磁铁(5a、5b)中，对着位于两端的永久磁铁(5a、5b)的端面配置弹性体(21a、21b、21c、21d、21e)。
7.按权利要求6所记述的流量控制阀，其特征在于，前述弹性体(21a、21b、21c、21d、21e)在其一端面或两端面上具有易变形的突起。
8.按权利要求1所记述的流量控制阀，其特征在于，前述固定轴(12)与电磁线圈(6a、6b、6c)一体形成。
9.按权利要求1所记述的流量控制阀，其特征在于，前述可动构件(4)具有连通其中空部(4d)与壳体(2、7)的内部空间的空气孔(4b)。
10.一种血压计，所述血压计具有作为空气排出装置(36)的流量控制阀，其特征在于，所述流量控制阀具有壳体(2、7)、可动构件(4)、开关构件(3)、电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)；所述壳体(2、7)具有气体流入口(1a)和由内部空间连通前述气体流入口(1a)的气体流出口(1b)；所述可动构件(4)可对前述气体流入口(1a)进退地配置于前述壳体(2、7)内；所述开关构件(3)以由该可动构件(4)的移动来开关前述气体流入口(1a)的方式，夹在相对着气体流入口(1a)的可动构件(4)部分；所述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)用来使可动构件(4)移动并配置于壳体(2、7)内；前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)中，二者之一至少使用一个，另一方使用多个，由前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力使可动构件(4)移动，以开关构件(3)开关气体流入口(1a)来控制气体流量；在使用多个永久磁铁(5a、5b)的情况下，使该多个永久磁铁的同极之间相互相向配置，在使用多个电磁线圈(6a、6b、6c)的情况下，以可动构件(4)在移动方向受到各电磁线圈(6a、6b、6c)与各永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力的合成力的方式，来设定各电磁线圈(6a、6b、6c)的卷绕方向，通过改变流过各电磁线圈(6a、6b、6c)的电流方向，来合成由各电磁线圈(6a、6b、6c)与各永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力、形成可动构件(4)的推力；以前述可动构件(4)仅在开关气体流入口(1a)的方向移动的方式设定对可动构件(4)进行导向的固定轴(12)；前述可动构件(4)是中空的，前述固定轴(12)插通在可动构件(4)的中空部(4d)。
11.一种流量控制阀，所述流量控制阀具有壳体(2、7)、可动构件(4)、开关构件(3)、电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)；所述壳体(2、7)具有气体流入口(1a)和由内部空间连通该气体流入口(1a)的气体流出口(1b)；所述可动构件(4)相对前述气体流入口(1a)可进退地配置于该壳体(2、7)中；所述开关构件(3)以由该可动构件(4)的移动来开关前述气体流入口(1a)的方式夹在相对着气体流入口(1a)的可动构件(4)部分；所述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)用于使可动构件(4)移动并配置于壳体(2、7)内；由前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力使可动构件(4)移动，以开关构件(3)开关气体流入口(1a)来控制气体流量；其特征在于：
以前述可动构件(4)只在开关气体流入口(1a)的方向移动的方式设置对可动构件(4)进行导向的固定轴(12)；前述可动构件(4)是中空的，前述固定轴(12)插通在可动构件(4)的中空部(4d)。
12.按权利要求11所记述的流量控制阀，其特征在于，前述固定轴(12)与电磁线圈(6a、6b、6c)一体形成。
13.按权利要求11所记述的流量控制阀，其特征在于，前述可动构件(4)具有连通其中空部(4d)与壳体(2、7)的内部空间的空气孔(4b)。
14.一种血压计，所述血压计以流量控制阀作为其空气排出装置(36)，其特征在于，所述流量控制阀具有壳体(2、7)、可动构件(4)、开关构件(3)、电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)；所述壳体(2、7)具有气体流入口(1a)和由内部空间连通该气体流入口(1a)的气体流出口(1b)；所述可动构件(4)相对前述气体流入口(1a)可进退地配置于该壳体(2、7)中；所述开关构件(3)以由该可动构件(4)的移动来开关前述气体流入口(1a)的方式夹在相对着气体流入口(1a)的可动构件(4)部分；所述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)用于使可动构件(4)移动并配置于壳体(2、7)内；由前述电磁线圈(6a、6b、6c)与永久磁铁(5a、5b)产生的电磁力使可动构件(4)移动，以开关构件(3)开关气体流入口(1a)来控制气体流量；以前述可动构件(4)只在开关气体流入口(1a)的方向移动的方式设置对可动构件(4)进行导向的固定轴(12)；前述可动构件(4)是中空的，前述固定轴(12)插通在可动构件(4)的中空部(4d)。
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