JPH0550635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は空気の流路を周期的に切り換える空気
切換バルブ、殊に空気利用のマツサージ器や床ず
れ防止用の空気マツトに使用する空気切換バルブ
に関するものである。

【従来の技術】

空気利用のマツサージ器として、第８図に示す
形態のものがある。これは脚部に対するマツサー
ジを行うもので、４つの独立した気嚢５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄと、これらに対する空気の供給と
排気とを制御するコントローラＣとからなるもの
で、コントローラＣは空気供給用のエアポンプ６
と、気嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが膨張した時の
堅さを調整するための圧力調整バルブ７と、空気
切換バルブ１とから構成されている。 そして、空気切換バルブ１としては、第９図及
び第１０図に示すものが使用されていた。これは
モータＭにて回転駆動される回転体３と、基盤２
とからなり、エアポンプ６に接続されるポンプポ
ート２１が中央に開口している基盤２における回
転体３との対向面に、４つの接続用ポート２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを上記ポンプポート
２２を中心とする同心円上に等間隔に配置し、こ
れらの接続用ポート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２
２ｄに各気嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを接続して
いる。そして回転体３における基盤２の上記ポー
トが開口している一面に摺接する面には、扇状の
連通部３１と、中心角が90゜ほどの円弧状の排気
口３４とを設けてある。ここにおける連通部３１
は、中心側の一端を常時ポンプポート２１に連通
させている。 今、回転体３を回転させたならば、連通部３１
は、ポンプポート２１と連通する接続用ポート２
２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄを順次切り換えて
いくとともに、これら接続用ポート２２ａ，２２
ｂ，２２ｃ，２２ｄの中でポンプポート２１に接
続されておらないものの中の１つもしくは隣接す
る２つが排気口３４に接続される。各気嚢５ａ，
５ｂ，５ｃ，５ｄは、対応する接続用ポート２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが連通部３１を介し
てポンプポート２１に接続されることによつて膨
張し、排気口３４に接続されるまで膨張した状態
を維持するとともに、排気口３４との接続によつ
て収縮するものであり、各気嚢５ａ，５ｂ，５
ｃ，５ｄの膨張収縮は、第１１図に示すように、
回転体３の一回転につき一回なされるとともに、
位相が90゜ずつずれた状態でなされる。

【発明が解決しようとする課題】

この場合、各気嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの膨
張収縮のタイミングは、マツサージ用として好ま
しい状態にあるが、回転体３の一回転で一周期の
動作がなされるために、基盤に対する回転体の摺
動回転に伴なう摩耗が生じやすく、寿命が短くな
るという問題を有している。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであ
り、その目的とするところは適切な吸排タイミン
グをとることができる上に、寿命が長い空気切換
バルブを提供するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、一対のポンプポートと、一
対の排気ポートと、四つの接続用ポートとを備え
ている基盤と、一対の連通部を備えて基盤に対し
て回転駆動される回転体とからなり、回転体の回
転に伴ない、ポンプポートと接続用ポート並びに
排気ポートと接続用ポートとを連通させていくロ
ータリー型の空気切換バルブであつて、基盤にお
ける回転体との対向面に等間隔で環状に並んでい
る上記各ポートは、ポンプポート、排気ポート、
二つの接続用ポート、他方の排気ポート、他方の
ポンプポート、他の二つの接続用ポートの順に配
置され、回転体における一対の連通部は回転中心
に対して点対称に設けられているとともに夫々基
盤における上記各ポートのうちのあるポートの両
隣に位置する一対のポート間を連通させるもので
あることに特徴を有している。 ［作用］ 本発明によれば、４つの接続用ポートに対する
吸排の一周期を、一対の連通部を備えた回転体の
半回転によつて得ることができ、また各ポートの
中心角を調整することによつて、所要の吸排タイ
ミングを得られるものである。 ［実施例］ 図示例の空気切換バルブは、第２図に示すよう
に、同期型モータＭで回転駆動される回転体３
と、基盤２とからなるもので、基盤２は回転体３
を囲む周壁２６と、この周壁２６の上端開口部に
配される蓋２７とを備え、モータＭはこの蓋２７
の上に積み重ねられるようになつている。そして
回転体３はモータ軸２８に軸方向の遊びがあるよ
うに取り付けられて、基盤２の周壁２６で囲まれ
る空間に配設され、蓋２７との間の配設されてい
る圧縮コイルばね２９によつて基盤２側への付勢
されている。モータＭの回転によつて、回転体３
は基盤２に密着した状態で回転駆動される。図中
３０は圧縮コイルばね２９と蓋２７との間に配さ
れる摺動リングである。 基盤２における回転体３の接触面には、エアポ
ンプ６に接続される一対のポンプポート２１ａ，
２１ｂと、４つの気嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに
夫々接続される４つのポート２２ａ，２２ｂ，２
２ｃ，２２ｄと、大気に解放された一対の排気ポ
ート２３ａ，２３ｂの総計８つのポートが同一円
周上で等間隔に開口している。これを45゜間隔で
並ぶポートは、第１図から明らかなように、図中
矢印で示す回転体３の回転方向において、ポンプ
ポート２１ａ、排気ポート２３ａ、二つのポート
２２ａ，２２ｂ、他方の排気ポート２３ｂ、他方
のポンプポート２１b.残る二つのポート２２ｃ，
２２ｂの順に配置されている。尚、両ポンプポー
ト２１ａ，２１ｂは基盤２の内部において互いに
連通し、両排気ポート２３ａ，２３ｂも同じく基
盤２の内部において互いに連通している。 一方、回転体３における基盤２のポート開口面
との接触面には、一対の連通部３１，３１が形成
されている。第４図から明らかなように、両連通
部３１，３１は共に90゜離れた位置にある二つの
凹部３２，３２を、円弧状の溝３３でつないだ形
態として形成されているとともに、回転中心に対
して点対称となるようにされたもので、基盤２に
対して回転体３が回転駆動される時、各連通部３
１，３１は共に一つおきの一対のポート間を連通
させていく。尚、連通部３１における溝３３をポ
ートの内周側ではなく、第５図に示すように外周
側に位置させてもよいのはもちろんである。 今、第６図ａに示す状態、つまり一方の連通部
３１によつてポンプポート２１ａと気嚢５ａに接
続されたポート２２ａとが連通し、他方の連通部
３１によつて排気ポート２３ｂと気嚢５ｃに接続
されたポート２２ｃとが連通して、エアポンプ６
から送られてくる空気によつて気嚢５ａが膨張し
且つ気嚢５ｃが排気によつて収縮した状態を、回
転角が0゜であるとすると、この状態から回転体３
が45゜回転すると、第６図ｂに示すように、ポー
ト２２ａは連通部３１，３１と連通しておらない
状態となるために、気嚢５ａは膨張した状態を保
持する。そして一方の連通部３１によつてポート
２２ｂが排気ポート２３ａに接続されるために、
気嚢５ｂが収縮し、他方の連通部３１によつてポ
ート２２ｂがポンプポート２１ｂに接続されるた
めに、気嚢５ｂが膨張する。 更に回転体３が45゜回転して回転角が90゜になる
と、第６図ｃに示すように、一方の連通部３１が
ポート２２ａを排気ポート２３ｂに連通させるた
めの気嚢５ａが収縮し、他方の連通部３１がポン
プポート２１ａをポート２２ｃに連通させるため
に気嚢５ｃが膨張し、ポート２２ｂは連通部３１
から切り離されるために気嚢５ｂは膨張した状態
を保持する。 そして回転体３の回転角が135゜となつた時に
は、第６図ｄに示すように、一方の連通部３１が
ポート２２ｂを排気ポート２３ａに連通させるた
めに気嚢５ｂが収縮し、他方の連通部３１がポン
プポート２１ｂをポート２２ｄに連通させるため
に気嚢５ｄが膨張し、ポート２２ｃは連通部３１
から切り離されるために気嚢５ｃは膨張した状態
を保持する。 この空気切換バルブ１では、上述のように、気
嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを回転に伴つて膨張さ
せていくとともに、気嚢５ｃ，５ｄ，５ａ，５ｂ
の順で収縮させていくわけであり、回転体３の回
転角が180゜となつた時には、第６図ａに示す状態
と同じとなるために、回転体３の半回転で一周期
の吸排がなされるわけである。尚、第６図におい
て鎖線矢印は回転体３の回転方向を、白抜き矢印
はエアポンプ６からの空気の流れを示しており、
更に実線矢印は排出される空気の流れを示してい
る。 第７図に各気嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにおけ
る空気圧変化のタイムチヤートを示す。これら気
嚢５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、45゜ずれた位相で
順次膨張収縮を行う。ある気嚢５ａが膨張してい
る状態で、他の気嚢５ｂの膨張が開始され、更に
他の気嚢５ｃが膨張を開始する時、気嚢５ａが収
縮を始めるというようになつているものである。
図中破線は空気の流入を示している。各気嚢５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが膨張している期間の長さ
は、ポート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの中
心角を変えることによつて調節することができ
る。 尚、図示例においては、基盤２の端面に各ポー
トを、そして回転体３の端面に連通部３１，３１
を設けたものを示したが、内周面に各ポートを開
口させた基盤２内に、連通部３１，３１が外周面
に開口する回転体３を回転自在に設置するといつ
た形態のものであつてもよい。またここではマツ
サージ器や空気マツト用としての説明を行なつた
が、用途は限定されるものではなく、種々の用途
に利用することができる。

【発明の効果】

以上のように本発明においては、４つの接続用
ポートに対する吸排を、回転体の一回転で二周期
分行わせることができるものであつて、回転体の
回転数を前記従来例に比して半分にすることがで
きるために、摩耗が少なくなり、寿命が長くなる
ものであり、また適切な吸排タイミングを設定す
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の各ポートの配置を示
す平面図、第２図ａ，ｂ，ｃは同上の平面図、正
面図及び破断正面図、第３図は同上の基盤の平面
図、第４図ａ，ｂは同上の回転体の底面図及び正
面図、第５図ａ，ｂは回転体の他例の底面図及び
正面図、第６図ａ〜ｄは同上の動作説明図、第７
図は同上の動作を示すタイムチヤート、第８図は
マツサージ器の一例を示す説明図、第９図は同上
の空気切換バルブの正面図、第１０図は同上の破
断平面図、第１１図は同上の動作を示すタイムチ
ヤートであつて、１は空気切換バルブ、２は基
盤、３は回転体、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは気
嚢、２１ａ，２１ｂはポンプポート、２２ａ，２
２ｂ，２２ｃ，２２ｄは接続用のポート、２３
ａ，２３ｂはは排気ポート、３１は連通部を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一対のポンプポートと、一対の排気ポート
   と、四つの接続用ポートとを備えている基盤と、
   一対の連通部を備えて基盤に対して回転駆動され
   る回転体とからなり、回転体の回転に伴ない、ポ
   ンプポートと接続用ポート並びに排気ポートと接
   続用ポートとを連通させていくロータリー型の空
   気切換バルブであつて、基盤における回転体との
   対向面に等間隔で環状に並んでいる上記各ポート
   は、ポンプポート、排気ポート、二つの接続用ポ
   ート、他方の排気ポート、他方のポンプポート、
   他の二つの接続用ポートの順に配置され、回転体
   における一対の連通部は回転中心に対して点対称
   に設けられているとともに夫々基盤における上記
   各ポートのうちのあるポートの両隣に位置する一
   対のポート間を連通させるものであることを特徴
   とする空気切換バルブ。