JP2009068596A - 流量調整弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の流量調整弁にあっては、流量の調整のみでなく起動開始時や起動停止時に着座している被施術者に対して衝撃を与えないというものであるが、構造が複雑であると共に部品精度も要求されるためコストが高くなるといった問題があった。
【解決手段】 油の流入側と流出側の油路４ｂ，４ｃとに大径の第１、第２ポート４ｄ１，４ｄ２と小径の第１、第２オリフィス４ｅ１，４ｅ２を形成し、コイル１に通電に通電しない時には第１、第２ポートおよび第１、第２オリフィスで油路を形成し、コイルに通電した時にはスプリング６のバネ力に抗して固定子２に吸引されるプランジャー５の先端に形成された膨出部５ｃが、油の流れによって前記第１または第２ポートのいずれかのポートを閉塞し、油が流れる方向の第１オリフィスまたは第２オリフィスのみを介して油路から油が送出されるようにした流量調整弁である。
【選択図】 図１

Description

本発明は理美容椅子、デンタル椅子、手術台等の油圧回路に接続する流量調整弁であって、椅子や手術台の昇降速度、背凭れの起伏動作をプランジャーのコイルへの通電を行うことで通常の速度より遅い速度とし、また、コイルへの通電を行わないことで通常の速度となるようにした流量調整弁に関する。

従来における流量調整弁の一例として、例えば、特開平９−１２６３４８に開示されている発明がある。この発明は、電磁石のコイルへの電流量を調整することで流入側ポートからの流出側ポートへの油量の調整を行う比例電磁弁であって、その目的とするところは、流量の調整により速度の変化を行わせるのみではなく理美容椅子等の昇降における起動開始時や起動停止時にコイルへの通電量を小さくして油量を減少させ、流量を少なくすることによって速度を減速して上昇開始時や停止時の衝撃を小さくするというものであり、また、電磁石のコイルに通電を行わない場合には、流入側ポートから流出側ポートへの油の供給は行えないようにしたものであった。
特開平９−１２６３４８

ところで、前記した発明にあっては、上昇時や下降時の流量の調整のみでなく起動開始時や起動停止時に着座している被施術者に対して衝撃を与えないというものであるが、構造が複雑であると共に部品精度も要求されるためコストが高くなり、また、通常の速度での座部の昇降と通常速度より低速での座部の昇降を切り換えて行い健常者と高齢者や身障者あるいは子供とで速度切り換えを行うような場合には、その制御が複雑になるといった問題があった。

本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、プランジャーのコイルに通電しない状態では椅子等における座部の昇降を通常の速度で行って健常者に適した速度制御が行われ、また、コイルに通電することで座部の昇降を通常の速度よりも遅くして高齢者や身障者あるいは子供に適した低速で行い、やさしい動作を行わせ、かつ恐怖感を与えないようにした流量調整弁を提供せんとするにある。

本発明の流量調整弁は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、油の流入側と流出側の油路とに大径のポート第１、第２と小径の第１、第２オリフィスを形成し、コイルに通電に通電しない時には第１、第２ポートおよび第１、第２オリフィスで油路を形成し、コイルに通電した時にはスプリングのバネ力に抗して固定子に吸引されるプランジャーの先端に形成された膨出部が、油の流れによって前記第１または第２ポートを閉塞し、第１オリフィスまたは第２オリフィスのみを介して流入側または流出側の油路から送出されるようにしたことを特徴とする。

請求項２の手段は、コイルと、該コイルに通電するとスプリングのバネ力に抗して固定子に吸引されるプランジャーと、該プランジャーの下面から延長され下端に膨出部が形成された弁棒と、該弁棒が挿入されると共に前記膨出部が水平方向に変位可能な大きさの弁棒室が形成された弁本体と、該弁本体の前記弁棒を挟んだ位置に形成された油の流入、流出を行う一対の油路と、該各油路と前記弁棒室との境目に形成された大径の第１、第２ポートと小径の第１、第２オリフィスとから構成し、前記コイルが非通電時には前記弁棒の膨出部は前記第１、第２ポートより外れた位置にあって、第１、第２ポートと第１、第２オリフィスを油の流路とし、コイルに通電が行われると、油圧シリンダ等を上昇させる場合は、弁棒の膨出部は油の流れ方向の第２ポートを塞ぎ第２オリフィスのみから油圧シリンダに油が供給され、油圧シリンダ等を下降させる場合は、油の流れる方向の第１ポートを塞ぎ第１オリフィスのみから油タンク側に油が戻されるようにしたことを特徴とする。

請求項３の手段は、前記した請求項１または２において、前記第１オリフィスの口径は前記第２オリフィスの口径より大きく形成され、下降時の着座者の重量による油圧が上昇時のモータポンプの駆動時の油圧よりも小さくとも上昇時と略同じ速度で下降するようにしたことを特徴とする。

本発明は前記したように、コイルに通電しない時には第１、第２ポートおよび第１、第２オリフィスで油路を形成してシリンダへの供給量や油タンクへの戻し量を多くして、座部の昇降速度を早くして健常者に適した通常の速度となし、また、コイルに通電した時にはスプリングのバネ力に抗して固定子に吸引されるプランジャーの先端に形成された膨出部が、油の流れ方向によって第１または第２ポートを閉塞し、第１オリフィスまたは第２オリフィスのみを介して流入口側または流出口側の油路から送出されるようにしたので、椅子の昇降速度が遅くなって高齢者や身障者あるいは子供等の施術に適した低速度となって、やさしく、かつ恐怖心を与えることがなく、また、構造が非常に簡単であることから、組立工数の低減やコストの低減を図ることができる。

また、第１オリフィスの口径は第２オリフィスの口径より大きく形成し、下降時の被施術者の重量による油圧が上昇時のモータポンプの油圧よりも小さくとも上昇時と略同じ程度の速度で下降させることができる等の効果を有するものである。

本発明は、油の流入側と流出側とに大径のポートと小径のオリフィスを各１個を形成し、コイルに通電していない時にはすべてのポートとオリフィスを介して、油が流れコイルに通電した時には油の流れる方向のポートをプランジャーの先端に形成した膨出部で塞ぎ、該塞がれたポート側のオリフィスのみを介して油が流出するようにした。

以下、本発明に係る流量調整弁の一実施例を図１〜図６と共に説明する。
図１〜図３はコイルに通電していない状態の流量調整弁を示し、１は油圧シリンダに対して少ない量の油を供給して理美容椅子等の座部の昇降を緩やかに行わせる時に通電するリング状のコイル、２は該コイル１によって磁化される固定子、３は前記コイル１の外周を覆うケースにして、前記ケース３に対してネジ３ａによって固定されている。

４は弁本体にして、前記固定子２の下部に一体的に形成されている鍔部２ａにＯリング２ｂを介して図示しないネジによって固定されている。この弁本体の中心部分には内径が小さい弁棒室４ａが形成され、該弁棒室４ａを挟んで油路４ｂ，４ｃが形成され、また、該油路４ｂ，４ｃと弁棒室４ａとは大径の同じ口径に形成された第１ポート４ｄ１、第２ポート４ｄ２と小径の第１オリフィス４ｅ１と、該第１オリフィス４ｅ１より口径が小さく形成された第２オリフィス４ｅ２とによって連通されている。なお、油路４ｂは後述する図７の油圧回路におけるシリンダＤ側に接続され、また、油路４ｃは油圧回路の上昇用電磁弁Ｅと下降用電磁弁Ｆとの接続点側に接続され、油タンク側へ流れるようになる。

５は前記固定子２の大径のプランジャー収納室２ｃ内に上下動可能な隙間を介して収容されたプランジャーにして、上方にはスプリング６の下方を収納するスプリング室５ａが形成されている。また、プランジャー５の下端には前記弁本体の弁棒室４ａ内に臨む弁棒５ｂが形成されており、該弁棒５ｂの下端にはプランジャー５がコイル１によって上昇した位置において前記第１、第２ポート４ｄ１，４ｄ２と対向する位置に膨出部５ｃが形成されている。

次に、本発明の流量調整弁Ａを用いて、例えば、理美容椅子の座部を昇降させるための油圧回路を図７と共に説明する。
Ｂは油タンク、Ｃは油タンクの油を後述する上昇用電磁弁Ｅ、本発明の流量調整弁Ａを介して、例えば、理美容椅子の座部を昇降するための昇降用シリンダＤ（以下、単にシリンダという）に高圧の油を供給するためのモータポンプ、Ｅは本発明の流量調整弁Ａを介してシリンダＤを通常の速度で上昇させるための上昇用電磁弁、Ｆは流量調整弁Ａを介してシリンダＤを通常の速度で下降させるための下降用電磁弁、Ｇは油圧回路内に流れる油の圧力が予め設定した圧力となるように油圧を調整するリリーフバルブ、Ｈは逆止弁、Ｉは手動によって流量を調整するための調整弁である。

次に、理美容椅子における座部の昇降動作を行わせる場合の例を説明する。
先ず、図１〜図３に示すコイル１への通電を行わない状態でシリンダＤを昇降を行わせる動作について説明する。
図１はモータポンプＣが動作していない状態、すなわち、シリンダＤに油を供給しない状態を示している。この状態にあっては、油路４ｂと４ｃとの油圧が等しいことから弁棒５ｂの膨出部５ｃは弁棒室４ａの中央に位置している。

次に、図１において理美容椅子の座部を上昇させる動作を図２と共に説明するに、図示しない座部を上昇させるための上昇用のスイッチをオンにするとモータポンプＣが駆動し、かつ、上昇用電磁弁Ｅがオン状態となり逆止弁Ｈを介して流量調整弁Ａの油路４ｃから油路４ｂに向かって高圧の油が流れる。

ここで、図２に示すように油路４ｃから油路４ｂに向かって高圧の油が流れる時に弁棒５ｂは油圧によって僅かではあるが左方向に傾くが、該弁棒５ｂの膨出部５ｃは油路４ｂ側の第２ポート４ｄ２を塞ぐことがないので、油路４ｃからの油は第１ポート４ｄ１および第１オリフィス４ｅ１から弁棒室４ａ、第２ポート４ｄ２と第２オリフィス４ｅ２を介して油路４ｂ内に流れリリースバルブＧで設定された油量がシリンダＤ内に流れる。従って、シリンダＤは座部を通常の速度で上昇させる。

次に、上昇した座部を下降させるための動作を図３と共に説明するに、図示しない下降用のスイッチをオンにすると、下降用電磁弁Ｆがオン状態となってシリンダＤより流量調整弁Ａの油路４ｂから油路４ｃに向かって油が流れる。ここで、前記油によって弁棒５ｂを前記とは逆に右方向に傾くが、前記したと同様に膨出部５ｃが第１ポート４ｄ１を塞ぐことがないので、調整弁Ｉによって設定された流量の油が第２ポート４ｄ２および第２オリフィス４ｅ２から弁棒室４ａ、第１ポート４ｄ１、第１オリフィス４ｅ１を介して油路４ｃ内に流れ油タンクＢに戻される。従って、座部は通常の速度で下降することとなる。

このように、コイル１への通電を行わない状態において座部の上昇、下降を行わせると、油は第２ポート４ｄ２、第２オリフィス４ｅ２から第１ポート４ｄ１、第１オリフィス４ｅ１の両方を通過して流れるので、上昇および下降速度は通常の速度で動作させることができる。しかし、高齢者、身障者あるいは子供等が着座した状態で上下動させる場合には前記した通常の昇降動作では、本発明の特徴であるコイル１に通電して座部の昇降速度を緩やかに行うようにした。

以下、この昇降速度を緩やかに行う動作を図４〜図６と共に説明する。
図４はコイル１に通電した状態において、モータポンプＣが動作していない状態、すなわち、油の流れがない状態であって、油路４ｂと４ｃとの油圧が等しいので、弁棒５ｂの膨出部５ｃは第１ポート４ｄ１と第２ポート４ｄ２の中間に位置している。

この状態において、座部を上昇させるための上昇用のスイッチをオンにするとモータポンプＣが駆動し、かつ、上昇用電磁弁Ｅがオン状態となり、逆止弁Ｈを介して流量調整弁Ａの油路４ｃから油路４ｂに向かって油が流れる。ここで、図５に示すように油路４ｃから油路４ｂに向かって油が流れる時に弁棒５ｂの膨出部５ｃは油圧によって左方向に傾いて第２ポート４ｄ２を塞ぐことになる。

そして、第２ポート４ｄ２が塞がれると第１ポート４ｄ１と第１オリフィス４ｅ１からの油は弁棒室４ａを介して第２オリフィス４ｅ２のみから油路４ｂに流れシリンダＤに供給される。従って、シリンダＤには少量の油が徐々に供給されるので、座部は緩やかに上昇することとなって高齢者、身障者あるいは子供等に対して、やさしく動作し、かつ恐怖感を与えることがない。

次に、上昇した座部を下降させるための下降用のスイッチをオンにすると、下降用電磁弁Ｆがオン状態となってシリンダＤより流量調整弁Ａの油路４ｂから油路４ｃに油が流れる。ここで、図６に示すように油路４ｂから油路４ｃに向かって油が流れる時に弁棒５ｂの膨出部５ｃは油圧によって前記とは逆に右方向に傾いて第１ポート４ｄ１を塞ぐことになる。そして、第１ポート４ｄ１が塞がれると第２ポート４ｄ２と第２オリフィス４ｅ２からの油は弁棒室４ａを介して第１オリフィス４ｅ１のみから油路４ｃに流れて下降用電磁弁Ｆを介して油タンクＢに戻される。

従って、シリンダＤからは少量の油が徐々に排出されるので、座部は緩やかに下降することとなって高齢者、身障者あるいは子供等に対して、やさしく動作し、かつ恐怖感を与えることがないものである。この座部の下降時にあっては、第１オリフィス４ｅ１の口径が第２オリフィス４ｅ２の口径より大きいので、着座者の重量による油圧が、上昇時のモータポンプＣの油圧より小さくとも座部の上昇時の速度と略同じ速度で下降することになる。

なお、前記した動作説明では理美容椅子の座部を昇降させる場合について説明したが、理美容椅子の背凭れの起伏やデンタル椅子の昇降および手術台の昇降を行うための油圧回路に利用することができる。

本発明の流量調整弁のコイルに通電せずモータポンプが駆動していない状態の断面図である。 同上のモータポンプを駆動してシリンダに油を供給した状態の断面図である。 図１においてシリンダの油を排出した状態の断面図である。 コイルに通電しモータポンプが駆動していない状態の断面図である。 図４のモータポンプを駆動してシリンダに油を供給した状態の断面図である。 図４においてシリンダの油を排出した状態の断面図である。 本発明の流量調整弁を接続した油圧回路である。

符号の説明

１ コイル
２ 固定子
４ 弁本体
４ａ 弁棒室
４ｂ，４ｃ 油路
４ｄ１ 第１ポート
４ｄ２ 第２ポート
４ｅ１ 第１オリフィス
４ｅ２ 第２オリフィス
５ プランジャー
５ｂ 弁棒
５ｃ 膨出部
６ スプリング

Claims (3)

1. 油の流入側と流出側の油路とに大径のポート第１、第２と小径の第１、第２オリフィスを形成し、コイルに通電しない時には第１、第２ポートおよび第１、第２オリフィスで油路を形成し、コイルに通電した時にはスプリングのバネ力に抗して固定子に吸引されるプランジャーの先端に形成された膨出部が、油の流れによって前記第１または第２ポートを閉塞し、第１オリフィスまたは第２オリフィスのみを介して流入側または流出側の油路から送出されるようにしたことを特徴とする流量調整弁。
2. コイルと、
   該コイルに通電するとスプリングのバネ力に抗して固定子に吸引されるプランジャーと、
   該プランジャーの下面から延長され下端に膨出部が形成された弁棒と、
   該弁棒が挿入されると共に前記膨出部が水平方向に変位可能な大きさの弁棒室が形成された弁本体と、
   該弁本体の前記弁棒を挟んだ位置に形成された油の流入、流出を行う一対の油路と、
   該各油路と前記弁棒室との境目に形成された大径の第１、第２ポートと小径の第１、第２オリフィスとから構成し、
   前記コイルが非通電時には前記弁棒の膨出部は前記第１、第２ポートより外れた位置にあって、第１、第２ポートと第１、第２オリフィスを油の流路とし、コイルに通電が行われると、油圧シリンダ等を上昇させる場合は、弁棒の膨出部は油の流れ方向の第２ポートを塞ぎ第２オリフィスのみから油圧シリンダに油が供給され、油圧シリンダ等を下降させる場合は、油の流れる方向の第１ポートを塞ぎ第１オリフィスのみから油タンク側に油が戻されるようにしたことを特徴とする流量調整弁。
3. 前記第１オリフィスの口径は前記第２オリフィスの口径より大きく形成され、下降時の着座者の重量による油圧が上昇時のモータポンプの駆動時の油圧よりも小さくとも上昇時と略同じ速度で下降するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の流量調整弁。

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