JP2019203534A - 手動バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】空気の流路の開閉を行うバルブ装置において、流路を確保した上で、流路を形成する部分に軸受機能を構成することにより、軸受機能を含めたバルブ装置が大型化するのを抑制する。【解決手段】空気を通流させるための流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎを備えたバルブ本体２０と、バルブ本体２０内で移動して流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎの開閉を行うバルブ体１１ａ、１２ａと、バルブ体１１ａ、１２ａに結合され、手動操作されてバルブ体１１ａ、１２ａを移動させるバルブ軸１１ｂ、１２ｂと、流路２１ｂ、２１ｍを横切る位置で、バルブ軸１１ｂ、１２ｂの軸方向の周囲からバルブ軸１１ｂ、１２ｂを支持して、バルブ軸１１ｂ、１２ｂが軸方向以外の方向に移動するのを抑制する支持体２１ｄ、２１ｏとを備え、支持体２１ｄ、２１ｏは、支持体が横切る流路２１ｂ、２１ｍの連通状態を確保するための開口２１ｅ、２１ｐを備える。【選択図】図８

Description

本発明は、着座用シートのランバサポート等において使用される手動バルブに関する。

特許文献１には、ランバサポートのアクチュエータとして複数の空気袋（ブラダ）を使用する発明が開示されている。この発明では、複数の空気袋の膨張、収縮の組合せによりランバサポートを作動させている。各空気袋への空気の供給、排出のためには手動バルブが使用されている。手動バルブは、バルブ体に結合されたプッシャ（バルブ軸）を軸方向に押圧操作して空気流路を開閉して作動される。プッシャには、手動操作時の操作角度の変動等により軸方向以外の方向から余分な力が加えられる可能性がある。そのため、プッシャは、軸受により軸方向以外の方向に移動されないように軸支している。具体的には、図１１のように、流路Ｂの開閉を行うバルブ体Ａを中心として、プッシャＣの両端側にそれぞれ軸受Ｄを設けている。

特開２０１６−１２３４９８号公報

図１１のような従来の手動バルブＥでは、流路Ｂの外側にプッシャＣの軸受Ｄが設けられているため、軸受Ｄを含めた手動バルブＥが大型化する問題がある。

本発明の課題は、流体の流路の開閉を行う手動バルブにおいて、流路を確保した上で、流路を形成する部分に軸受機能を構成することにより、軸受機能を含めた手動バルブが大型化するのを抑制することにある。

本発明の第１発明のリフタ装置は、流体を通流させるための流路を備えたバルブ本体と、該バルブ本体内で移動して前記流路の開閉を行うバルブ体と、該バルブ体に結合され、手動操作されて前記バルブ体を移動させるバルブ軸と、前記流路を横切る位置で、該バルブ軸の軸方向の周囲から該バルブ軸を支持して、前記バルブ軸が軸方向以外の方向に移動するのを抑制する支持体とを備え、該支持体は、該支持体が横切る前記流路の連通状態を確保するための開口を備える。

第１発明によれば、流体の流路を横切る位置に軸受機能を果たす支持体が備えられている。そのため、流路の外側に軸受を設ける場合に比べて、軸受機能を含めた手動バルブが大型化するのを抑制することができる。また、支持体に開口を備えるため、開口により流路が連通され、支持体が流体の流路を横切る位置に備えられているにも関わらず、流路の流量を確保することができる。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記支持体は、前記バルブ本体と一体に形成されている。

第２発明によれば、支持体がバルブ本体と一体に形成されているため、部品点数を増加させないで支持体を構成することができる。

本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記バルブ本体は、前記流路を貫通して形成された基体と、該基体における前記流路を両側から閉じるように前記基体を挟んで固定された２枚の蓋体とを備え、前記支持体は、前記流路を開閉する際に前記バルブ体が着座するバルブシートを境にして反対側よりも流路幅が狭くされた側に配置されている。

第３発明によれば、バルブ本体が、基体及び２枚の蓋体の組合せによって構成されているため、支持体が流路を横切る位置にあっても基体を一体成型にて形成して生産性を高めることができる。

本発明の第４発明は、上記第１〜第３発明のいずれかにおいて、前記バルブ体は、前記バルブ本体内で前記流路を形成する壁面に当接して、前記バルブ軸の軸方向以外の方向に移動するのを抑制されている。

第４発明によれば、バルブ体が流路を形成する壁面に当接して、バルブ体がバルブ軸の軸方向以外の方向に移動するのを抑制する軸受機能を備える。上述のように、バルブ軸も支持体によってバルブ軸の軸方向以外の方向に移動するのを抑制する軸受機能を備える。従って、軸受機能がバルブ軸の軸方向に離れて２か所に備えられ、バルブ軸の軸ずれ抑制機能を高めることができる。

本発明の手動バルブの一実施形態を適用したランバサポートを備えた自動車用シートの斜視図である。 上記ランバサポートの操作と作動の説明図である。 上記ランバサポートの操作ノブの拡大正面図である。 上記ランバサポートのシステム構成図である。 上記ランバサポートの作動説明図である。 上記ランバサポートの手動バルブを含むバルブ装置の分解斜視図である。 上記バルブ装置の平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面矢視図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線断面矢視拡大図である。 上記バルブ装置の排気バルブ部分の拡大平面図である。 本発明の手動バルブの従来例を示す図８に対応する断面図である。

<実施形態の全体構成>
図１は本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、自動車用シート（以下、単にシートという）１に空気袋（以下、ブラダという）をアクチュエータとしたランバーサポートを適用した例である。

シート１は、座部を成すシートクッション３と背凭れを成すシートバック２とを備えており、ランバーサポートは、シートバック２内部において、着座乗員の腰部に対応する位置に設けられている。ランバーサポートは、シートバック２内のバックフレーム（図示略）に２個のアッパブラダ４１及びロアブラダ４２が上下に並べて固定されて構成されている。アッパブラダ４１及びロアブラダ４２は、互いに同一構成とされている。

図２は、この実施形態におけるランバーサポートの動作説明図である。ランバーサポートの操作ノブ１３は、図２において黒丸で示した上下左右の４方向に傾斜操作することにより、シートバック２内のアッパブラダ４１及びロアブラダ４２を４つのモードに動作させるように構成されている。まず、ホールドモードでは、アッパブラダ４１及びロアブラダ４２の両方に空気が供給されて、それらが共に膨張されて着座乗員の腰部が広範囲に支持される。リリースモードでは、アッパブラダ４１及びロアブラダ４２の両方の空気が排出されて、それらが共に収縮されて着座乗員の腰部の支持が行われなくなる。アップモードでは、アッパブラダ４１に空気が供給されるが、ロアブラダ４２は空気が排出されて、アッパブラダ４１のみが膨張して着座乗員の腰部の比較的高い領域のみが支持される。ダウンモードでは、ロアブラダ４２に空気が供給されるが、アッパブラダ４１は空気が排出されて、ロアブラダ４２のみが膨張して着座乗員の腰部の比較的低い領域のみが支持される。

図３は、操作ノブ１３の外観を示す。上記４つのモードを実現するために操作ノブ１３は、バルブ装置３０（図７、８参照）に対して４方向に傾斜操作可能に構成されている。即ち、ホールドモードとリリースモードは互いに反対方向に傾斜するようにされ、操作部１３ａが押圧操作されるとホールドモードとされ、操作部１３ｂが押圧操作されるとリリースモードとされる。また、アップモードとダウンモードは互いに反対方向に傾斜するようにされ、操作部１３ｃが押圧操作されるとアップモードとされ、操作部１３ｄが押圧操作されるとダウンモードとされる。

図４は、ランバーサポートのシステム構成を示す。ここでは、アッパブラダ４１は、給気バルブ１１Ａを介してポンプ４３の吐出口に接続されている。また、アッパブラダ４１は、排気バルブ１２Ｂを介して排気口２１ｋに接続されている。一方、ロアブラダ４２は、給気バルブ１１Ｂを介してポンプ４３の吐出口に接続されている。また、ロアブラダ４２は、排気バルブ１２Ａを介して排気口２１ｋに接続されている。給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂは、操作ノブ１３の操作によりバルブ操作が行われると、空気の通流を許容する（以下、導通状態という）が、バルブ操作が行われていない状態では、空気の通流を阻止（以下、遮断状態という）している。

図５は、操作ノブ１３の操作位置と、給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂの導通、遮断状態と、アッパブラダ４１及びロアブラダ４２の給気、排気状態との関係を示す。

操作ノブ１３をホールドモードとすると、給気バルブ１１Ａ、１１Ｂが共に導通状態（図５において〇印で示す）とされて、排気バルブ１２Ａ、１２Ｂが共に遮断状態（図５において無印で示す）とされる。その結果、アッパブラダ４１及びロアブラダ４２に給気される。

操作ノブ１３をリリースモードとすると、給気バルブ１１Ａ、１１Ｂが共に遮断状態とされて、排気バルブ１２Ａ、１２Ｂが共に導通状態とされる。その結果、アッパブラダ４１及びロアブラダ４２が共に排気される。

操作ノブ１３をアップモードとすると、給気バルブ１１Ａ及び排気バルブ１２Ａが導通状態とされて、給気バルブ１１Ｂ及び排気バルブ１２Ｂが遮断状態とされる。その結果、アッパブラダ４１が給気され、ロアブラダ４２が排気される。

操作ノブ１３をダウンモードとすると、給気バルブ１１Ａ及び排気バルブ１２Ａが遮断状態とされて、給気バルブ１１Ｂ及び排気バルブ１２Ｂが導通状態とされる。その結果、アッパブラダ４１が排気され、ロアブラダ４２が給気される。

＜バルブ装置３０の構成＞
図６〜１０はバルブ装置３０を示す。バルブ装置３０は、バルブ本体２０と、バルブ本体２０内に挿入されて給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂを構成するバルブ体１１ａ、１２ａとを備える。バルブ本体２０は、流体としての空気を通流させるための流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎを貫通して形成された基体２１と、基体２１における流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎを両側から閉じるように基体２１を挟んで固定された２枚の蓋体２２、２３とを備える。

バルブ本体２０は、全て樹脂製であり、基体２１は一体成型されている。バルブ本体２０は、基体２１及び蓋体２２、２３が組み合わされて６面体形状とされている。バルブ本体２０内には、給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂを構成するための流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎが形成されている。そして、それらの流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎは、図７に破線で示すように、基体２１内で互いに連通されてホース継手２１ｇ、２１ｈ、２１ｊに集約して接続されている。その結果、図４の空気経路が形成されている。

各流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎ内には、バルブ体１１ａ、１２ａが挿入されて給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂが構成されている。バルブ体１１ａ、１２ａは、バルブ本体２０内で移動して流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎの開閉を行うようにされている。

図６、８のように、バルブ体１１ａ、１２ａには、バルブ軸１１ｂ、１２ｂが結合され、バルブ軸１１ｂ、１２ｂは、蓋体２２を貫通して外部に突出しており、突出端が操作ノブ１３に押圧操作されるように配置されている。そのため、操作ノブ１３を操作することにより、バルブ軸１１ｂ、１２ｂを介してバルブ体１１ａ、１２ａが移動操作され、流路２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎを開閉させる。また、蓋体２２には、バルブ軸１１ｂ、１２ｂを貫通させるための円形の開口２２ａ、２２ｂが形成されている。開口２２ｂは、開口２２ａに比べて大径とされており、バルブ体１２ａに対応して基体２１から突出して形成された突出部２１ｆを内部に受け入れるようにされている。

図６、８のように、バルブ体１１ａ、１２ａは、流路２１ｂ、２１ｎを形成する空洞内に挿入されていて、その空洞を閉塞する蓋体２３との間に圧縮スプリング１１ｄ、１２ｄが挿入されている。そのため、バルブ体１１ａ、１２ａは、圧縮スプリング１１ｄ、１２ｄにより常時バルブシート２１ｃ、２１ｑに向けて付勢されている。バルブ体１１ａ、１２ａとバルブシート２１ｃ、２１ｑとの間にはパッキン１１ｃ、１２ｃが介挿されていて、バルブ軸１１ｂ、１２ｂが操作ノブ１３により押圧されていない状態では、バルブ体１１ａ、１２ａにより流路２１ｂ、２１ｎと流路２１ａ、２１ｍとの間の連通を遮断状態としている。

＜給気バルブ１１Ａ、１１Ｂの支持体２１ｄの構成＞
図８、９のように、給気バルブ１１Ａ、１１Ｂを形成する流路２１ａには、その流路２１ａを横切る位置に支持体２１ｄを備える。支持体２１ｄは、バルブ軸１１ｂの軸方向の周囲からバルブ軸１１ｂを支持して、バルブ軸１１ｂが軸方向以外の方向に移動するのを抑制している。支持体２１ｄは、流路２１ａを連通させる開口２１ｅを備える。ここでは、図９のように、開口２１ｅは、扇形状を成し、バルブ軸１１ｂの軸周りに均等間隔で３つ形成されている。

バルブ体１１ａは、バルブシート２１ｃから離れた状態では、流路２１ａと流路２１ｂとを連通状態としている。このとき、支持体２１ｄは開口２１ｅを備えるため、流路２１ａと流路２１ｂとの連通状態は、支持体２１ｄの存在に係わらず維持される。しかも、バルブ軸１１ｂは、その軸周りを支持体２１ｄにより支持されているため、バルブ軸１１ｂが軸方向以外の方向に移動するのが抑制されている。

また、図８のように、バルブ体１１ａは、バルブ軸１１ｂに結合された側の反対側がスカート状に拡がった形状とされており、バルブ体１１ａの拡がった周辺部が周りにある流路２１ｂの内壁面に当接している。そのため、係るバルブ体１１ａの流路２１ｂの内壁面への当接によっても、バルブ軸１１ｂが軸方向以外の方向に移動するのを抑制して、バルブ体１１ａが傾くことが抑制されている。なお、バルブ軸１１ｂが蓋体２２を貫通する部分には、オーリング２２ｃが備えられている。このオーリング２２ｃにより流路２１ａの空気が蓋体２２から外部に漏洩しないようにされている。

＜排気バルブ１２Ａ、１２Ｂの支持体２１ｏの構成＞
図８、１０のように、排気バルブ１２Ａ、１２Ｂを形成する流路２１ｍには、突出部２１ｆ内で、その流路２１ｍを横切る位置に支持体２１ｏを備える。支持体２１ｏは、バルブ軸１２ｂの軸方向の周囲からバルブ軸１２ｂを支持して、バルブ軸１２ｂが軸方向以外の方向に移動するのを抑制している。支持体２１ｏは、流路２１ｍを連通させる開口２１ｐを備える。ここでは、図１０のように、開口２１ｐは、扇形状を成し、バルブ軸１２ｂの軸周りに均等間隔で３つ形成されている。

バルブ体１２ａは、バルブシート２１ｑから離れた状態では、流路２１ｎと流路２１ｍとを連通状態として、流路２１ｎを流路２１ｍを介して大気開放用の排気口２１ｋに連通させている。このとき、支持体２１ｏは開口２１ｐを備えるため、流路２１ｎを排気口２１ｋに連通させる状態は、支持体２１ｏの存在に係わらず維持される。しかも、バルブ軸１２ｂは、その軸周りを支持体２１ｏにより支持されているため、バルブ軸１２ｂが軸方向以外の方向に移動するのが抑制されている。

また、図８のように、バルブ体１２ａは、バルブ軸１２ｂに結合された側の反対側がスカート状に拡がった形状とされており、バルブ体１２ａの拡がった周辺部が周りにある流路２１ｎの内壁面に当接している。そのため、係るバルブ体１２ａの流路２１ｎの内壁面への当接によっても、バルブ軸１２ｂが軸方向以外の方向に移動するのを抑制して、バルブ体１２ａが傾くことが抑制されている。

図８のように、各バルブシート２１ｃ、２１ｑを境にして、流路２１ｂ、２１ｎに対向する流路２１ａ、２１ｍは、流路２１ｂ、２１ｎに比べて、バルブ軸１１ｂ、１２ｂを取り囲む幅を狭くされている。そのため、流路２１ａ、２１ｍを横切る位置に支持体２１ｄ、２１ｏを樹脂の一体成型にて容易に形成することができる。

＜実施形態の効果＞
以上のように、支持体２１ｄ、２１ｏは、流路２１ａ、２１ｍを横切る位置に軸受機能を果たすように備えられている。そのため、図１１の従来例のように、流路Ｂの外側に軸受Ｄを設ける場合に比べて、軸受機能を含めたバルブ装置３０が大型化するのを抑制することができる。また、支持体２１ｄ、２１ｏに開口２１ｅ、２１ｐを備えるため、開口２１ｅ、２１ｐにより流路２１ａ、２１ｍが連通され、支持体２１ｄ、２１ｏが流路２１ａ、２１ｍを横切る位置に備えられているにも関わらず、流路２１ａ、２１ｍの流量を確保することができる。

<他の実施形態>
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を自動車のシートに適用したが、飛行機、船、電車等に搭載のシート、若しくは映画館用のシートに適用してもよい。また、上記実施形態では、本発明をランバーサポートに適用したが、マッサージ装置、サイドサポート等に適用してもよい。

また、上記実施形態では、本発明の手動バルブを給気バルブ１１Ａ、１１Ｂ及び排気バルブ１２Ａ、１２Ｂとし、その弁の形式を開閉弁としたが、三方切換弁に適用してもよい。更に、上記実施形態では、バルブに通流される流体を空気としたが、油等の他の流体を用いるバルブに適用してもよい。

１ 自動車用シート（シート）
２ シートバック
３ シートクッション
１１Ａ、１１Ｂ 給気バルブ
１１ａ バルブ体
１１ｂ バルブ軸
１１ｃ パッキン
１１ｄ 圧縮スプリング
１２Ａ、１２Ｂ 排気バルブ
１２ａ バルブ体
１２ｂ バルブ軸
１２ｃ パッキン
１２ｄ 圧縮スプリング
１３ 操作ノブ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 操作部
２０ バルブ本体
２１ 基体
２１ａ、２１ｂ、２１ｍ、２１ｎ 流路
２１ｃ、２１ｑ バルブシート
２１ｄ、２１ｏ 支持体
２１ｅ、２１ｐ 開口
２１ｆ 突出部
２１ｇ、２１ｈ、２１ｊ ホース継手
２１ｋ 排気口
２２ 蓋体
２２ａ、２２ｂ 開口
２２ｃ オーリング
２３ 蓋体
３０ バルブ装置
４１ アッパブラダ
４２ ロアブラダ
４３ ポンプ

Claims (4)

1. 流体を通流させるための流路を備えたバルブ本体と、
   該バルブ本体内で移動して前記流路の開閉を行うバルブ体と、
   該バルブ体に結合され、手動操作されて前記バルブ体を移動させるバルブ軸と、
   前記流路を横切る位置で、該バルブ軸の軸方向の周囲から該バルブ軸を支持して、前記バルブ軸が軸方向以外の方向に移動するのを抑制する支持体とを備え、
   該支持体は、該支持体が横切る前記流路の連通状態を確保するための開口を備える手動バルブ。
2. 請求項１において、
   前記支持体は、前記バルブ本体と一体に形成されている手動バルブ。
3. 請求項２において、
   前記バルブ本体は、
   前記流路を貫通して形成された基体と、
   該基体における前記流路を両側から閉じるように前記基体を挟んで固定された２枚の蓋体とを備え、
   前記支持体は、前記流路を開閉する際に前記バルブ体が着座するバルブシートを境にして反対側よりも流路幅が狭くされた側に配置されている手動バルブ。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記バルブ体は、前記バルブ本体内で前記流路を形成する壁面に当接して、前記バルブ軸の軸方向以外の方向に移動するのを抑制されている手動バルブ。

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