JPH09503847A

JPH09503847A - ソレノイドバルブと該ソレノイドバルブを用いたマッサージ装置

Info

Publication number: JPH09503847A
Application number: JP7510651A
Authority: JP
Inventors: デュラン，ジャック
Original assignee: エルページェシステムズ
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: ATE151625T1; FR2710962A1; AU7858894A; JP3526871B2; CN1130348A; CN1124123C; WO1995009596A1; ES2100089T3; BR9407242A; FR2710962B1; EP0722307B1; EP0722307A1; AU682403B2; DE69402720D1; US5681026A; CA2167839A1; DE69402720T2

Abstract

(57)【要約】可変流量電磁弁は高圧領域に接続された流路（３）と低圧領域に接続された流路（４）に開口するチャンバ（７）内を移動可能な閉止組立体（８）を具備する。電磁弁は、閉止組立体が上記チャンバ（７）内を移動自在なバルブ（８）からなることを特徴とする。ディスク形のバルブ（８）は平坦で軽く非変形性であり、入口流路（ＨＰ）（５）内の圧力が予め設定された圧力に近い値になると流体流れ位置に自動的に復元可能である。電磁弁は、また、バルブ（８）を通過する流体の流れが厚み方向に形成された開口（１０）によって得られることを特徴とし、該バルブ（８）は電磁的に復帰すると入口流路が閉止されるように入口流路（３）の円周部外側の中央領域に配設されている。さらに、電磁石によって生じる電磁復元力を調節する手段を特徴とし、上記バルブを開放と閉止の間の所定位置に位置させて、所定の一定流量が得られるとともに、バルブを所定の頻度で交互に移動させて、同一の頻度と調節可能な大きさの調節可能な交互の流れが得られるようにし、連続的なパルス状かつ周期的な動作を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】ソレノイドバルブと該ソレノイドバルブを用いたマッサージ装置本発明は、高圧領域から低圧領域への流体（液体もしくは気体）の流れを確保すべく、２つの循環路（回路）を異なった圧力に維持して接続するために用いることができる新規な種類のソレノイドバルブに関する。さらに詳しくは、本発明は、 ‐全作動か非作動（開放したときには最大流量で流体が循環し、閉止したときには循環が絶たれるもの）、 ‐上記の極端な状態間で調節できる一定の流量、 ‐変更可能な予め定められたパラメータ間で空気流の制御された可変流量を実現する動的作動、を等しく良好に達成できるように設計された新規な種類のソレノイドバルブに関する。明細書中の以降の記載においては、一端が外気に開放されて、循環路の入口での高圧が大気圧に等しく、出口の一部がサクション系（減圧ポンプ）に接続されて、装置の低圧循環路に対応する、所定長さの循環路に設けられたソレノイドバルブを参照して、本発明を説明する。このことはなんらの限定を意味するものではないことは明らかで、またかかる型式のバルブが、数値は別にして高圧入口と低圧出口を有する任意の形式の循環路に設けることができることは明白である。復元手段（バネ）の作用を受けるプランジャを本質的に有し、押しのけ容積が必要に応じて空圧制御され、入口循環路と低圧の排出循環路の間の流体流れの通過を遮ったり許容することが可能なこの種の従来のソレノイドバルブは、かかる課題を解決するのには適していない。これは、これらソレノイドバルブが、一般に、高い慣性の原因となる重いコアを必要とするからである。さらに、数ミリ秒台の非常に短い応答時間を持ちながら、高流量を得ることが望まれる低圧循環路にこれを用いることは難しい。さらに、これらソレノイドバルブは、予め定められた流量を可能にするように設計されており、この流量を調節することが望まれる場合は、相互に独立して制御できる複数のソレノイドバルブを使用することが必要となる。また、可変流量ソレノイドバルブは存在するが、高流量と短い応答時間が望まれ、異なった圧力を受けている２つの領域間の流体の流量を迅速にかつ可変とできる頻度（周波数）で変化させることができることが望まれる場合には適していない。ソレノイドバルブを開放し閉止するために、異なった圧力に維持された２つの循環路を連結するチャンバ内を移動することができ、流れを遮断することが決定されたときに循環路の一つの入口（もしくは出口）を閉止することができ、電磁力の非存在下で第２の循環路の出口（もしくは入口）に向けてこれを閉止することなく復元され、その結果、流体の連続流れがこの位置で得られる閉止体を用いることが、特許ＵＳ-Ａ-３７５８０７１、ＧＢ-Ａ-２１２４３４２及びＤＥ-Ａ- ３１３３０６０に開示されているように、ずっと以前に提案された。しかし、これらの文献に開示された解決手段は、前段部において総括されたような操作性を有するソレノイドバルブの製造を可能にし、従って調節可能な高流体流量を達成するだけでなく数ミリ秒台の非常に短い応答時間を可能にし、２つの予め定められた値間で値の調節を可能にしながら空気流れの制御した可変流量を達成するものではない。特に簡単な設計でこれら全ての課題を解決することができる新規な形式のソレノイドバルブを見い出したが、かかるソレノイドバルブが本発明の主題事項を構成する。よって、一般には、復元バネを持たず、異なった圧力に維持される二の循環路を接続し、高圧領域から低圧領域への流体の流れを可能にする可変流ソレノイドバルブに係り、好ましくは円筒形をなし、高圧領域に接続された「入口管路」と称す管路と低圧領域に接続された「出口管路」と称す管路に開口するチャンバを形成するケーシングと、上記チャンバ内を移動可能な閉止組立体であって、電磁力の作用下で入口管路の開口を閉止し、電磁力の非作用下で出口管路（ＢＰ）に向けて出口管路の入口を閉止しないで復帰し、該復帰位置で、高圧領域と低圧領域の圧力差と起こり得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を有する流体連続流れが得られる構成とされた閉止組立体とを具備するソレノイドバルブに関する。本発明に係るソレノイドバルブでは、閉止組立体は、上記チャンバ内を移動可能なフラップ弁からなり、該フラップ弁は入口管路内の圧力が予め設定された圧力に近い値になると流体流れを許容する位置に自動的に復元可能な非変形軽量ディスクの形態をなし、フラップ弁を通過する流体の流れが、フラップ弁が電磁力の作用下で復帰すると入口管路が閉止されるように入口管路の外周外側の中央領域に配され、厚み方向に形成された開口によって得られ、電磁石によって生じる電磁復元力を調節する手段を具備し、一方では、所定の一定流量を得るために上記弁を所定レベルに位置せしめ、他方では所定の頻度で他の位置に移動させて、同一の頻度と調節可能大きさの可変流量を得られるようにし、連続的なパルス状かつ周期的な動作に導くように構成される。発明の好適な実施態様では、フラップ弁の厚み方向に形成された開口の断面積全体が入口管路と出口管路の断面に実質的に等しく、上記管路がフラップ弁が内部を移動可能なチャンバの各々の側に同軸に配設される。また、フラップ弁に電磁力が作用していない状態においてフラップ弁に接して終端する高圧管路の延長線によって定まる仮想面が、入口及び出口管路の断面と実質的に等しい面積を有する。さらに好ましくは、フラップ弁は非磁化材料（例えば軟鉄）に基づいており、その作用面は、低磁気透過性を有する材料で被覆され、フラップ弁が閉止位置にあるときに間隙を形成する構成とされる。最後に、ソレノイドバルブは、好ましくは、流体が入口管路に流入する前に通過する一体化フィルタを有する。ソレノイドバルブ内の流体循環路と磁気回路の双方の明確に特定化された特徴によって、高流量ばかりでなく、フラップ弁の低質量が寄与する（数ミリ秒台の）非常に短い応答時間を得ることができる。このような設計は、また揺動現象を回避し、低騒音レベルを得ることを可能にする。このようなソレノイドバルブは、調節可能及び／または可変流体流量（装置入口にサクションを作り出す空気循環）を得ることが望ましい形式の装置なら如何なる装置にも用いて好適であるが、特に、欧州特許第２２４４２２号に開示された型式のマッサージ装置に好適である。このような応用分野で、本発明に係るソレノイドバルブを使用すると、所望される場合はマッサージ動作の間中を通じてサクション度を所定のレベルに一定に維持することができる従来の転動揉み型のマッサージを可能にするばかりでなく、「連続的にパルス状の周期的な」動きを簡単に作り出すことができ、マッサージ動作の間に周期的にサクション度が変化し、よって皮膚の揉み上げと吸い上げ現象が一定のレベルに維持される従来の転動揉み型マッサージと、サクションが漸進的に減少して所定の最小値まで到達し、その後に所定の最大値まで漸進的に戻る相との組合わせを可能にし、よって当該技術の効率を改善し、患者へ装置をさらに容易に使用できるようになる。実際、このような応用分野では、頻度と電磁源の励起期間の関数として、装置が所定のレベルに維持された一定のサクション度を可能にする相（電磁石オフ）と、電磁石が励起されて高圧領域に接続された管路を閉塞するときに、流量（従ってサクション度）が漸進的に減少し、循環路が外部圧（大気圧）に達するときにゼロ敷居値に達する間の相との、２つの流量相を交互に代えることが可能であり、これは自在に代えることができる。高圧値に近い値に到達すると、電磁石の作動が停止されて、空気が低圧領域の作用下で循環路全体を通常通過することができる位置に閉止ディスクを戻すか、電磁石によって生じた復元力が低圧領域によって生じるよりも大きいが高圧領域によって生じるものより小さい値に固定され、チャンバ内のフラップ弁の移動と往復置換とソレノイドバルブの周期的な閉止が許容される。このようなソレノイドバルブによれば、電磁石によって励起される復元力を単に調節することによって、高圧領域に接続された開口の近傍に開口を閉止することなくバルブが移動するようにすることが可能で、これによって調節可能な一定流量を達成することができる。本発明と本発明が提供する効果は、限定を意図せず例証のために与えられ添付図に示された以下の実施例によりさらによく理解できるであろう。添付図面において、図１は本発明に従って製作されたソレノイドバルブの、実質的に装置スケールで示された立断面図である。図２は、本発明に係るソレノイドバルブを具備するフラップ弁の特定の構造を示す平面図である。図３は、図１の詳細図で、ソレノイドバルブを開閉するフラップ弁の磁気回路とフラップ弁の動きを示すものである。図４は、本発明に係るソレノイドバルブによるサクション現象を用いたマッサージ装置を作動し制御することを可能にする一連の手段を示す概略図である。図１ないし３において、全体が参照符号（１）で示される本発明に係るソレノイドバルブは、２つの循環路（回路）（ＨＰ）と（ＢＰ）の間に介在させられた円筒形の組立体（アセンブリ）の形態をなしている。ソレノイドバルブ内の流体循環路は、「入口」管路と称す管路（３）と低圧領域に接続された「出口」管路と称す管路（４）を具備する組立体を通過して形成されており、入口管路の出口（５）と出口管路の入口（６）は、内部に閉止組立体（８）が配設されたチャンバ（７）に開口しており、閉止組立体は、電磁石（９）によってつくられた電磁力の作用下で出口（５）を閉止し、電磁力の非作用下で出口を閉止することなく出口管路の入口（６）に向かって戻り、高圧領域（ＨＰ）と低圧領域（ＢＰ）の間の圧力差及び生じ得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を持つ流体の連続流れがこの位置で得られる。添付図面に例示した実施態様では、本発明に係るソレノイドバルブは、容易に取り外しができ、かつ入口循環路にフィルタ（２１）が一体に取付られて、製作されていることに留意すべきである。本発明においては、添付図面から明らかであるが、（数ミリ秒台の）非常に短い応答時間を可能にしながら２５ｍ³／ｈまでもしくはそれ以上の高流量を可能にするようにするために、ソレノイドバルブ内の空気循環路、閉止部材の構造及び磁気回路の特徴が特に詳細に定められる。すなわち、本質的に、閉止組立体（８）は、チャンバ内を直線状に移動することができ、入口管路（３）内の圧力が予め設定した圧力に近い値に向かうとき流体を流れさせる位置に自動的に復帰することができる非変形性の軽量平坦ディスクの形態をなすフラップ弁からなり、該フラップ弁を通る流体の流れは厚み方向に形成された開口（１０）によって得られ、該開口は入口管路（３）の外周より外側の中央領域に配されており、電磁石（９）によってつくられた電磁力の作用下でフラップ弁が戻ると入口管路は閉塞されるようになっている。高流量を確保するには、フラップ弁の厚み方向に形成された開口（１０）の全断面積が、入口管路（３）と出口管路（４）の断面積に実質的に等しい。なお、上記各管路は、また、フラップ弁が内部を移動できるチャンバ（７）の各側にそれぞれ同軸に配設されている。また、そのような高流量を達成し電磁石（９）の励起時に非常に短い応答時間となるようにするには、チャンバ（７）内のフラップ弁の動きは入口管路の出口（５）に対して数ミリメートル台になる。この動きの値は、入口管路（３）の延接線によって定まる仮想面で、フラップ弁が電磁力の作用を受けていないときにフラップ弁に対して終端し、全ての空気流が通過する面が、入口管路（３）と出口管路（４）の断面積に実質的に等しい面積を有すべきである旨を考慮して決定することができる。該面の面積がフラップ弁の移動量とその内周の積に等しいならば、管路の断面が分かると、移動量の最大値を決定することができる。この値より低いと、流体循環路の緊縮、従って流量損失が生じ、この値を越えると、流量、フラップ弁の復帰速度の損失において改良はなく、弁を閉止するためにより強力なコイルを用いることが必要となる。例示として、添付図面に示した実施例では、管路（３）と（４）の直径は１４ｍｍで、フラップ弁は２ｍｍの厚みを有し、チャンバ（７）内でのフラップ弁の移動距離は２ｍｍで２０グラムの重さとなり、電磁石の作用下でフラップ弁の実質的に瞬間的な復元を許容しながら、２５ｍ³／ｈまでの流体流量を確保することができる。例示として、このようなソレノイド弁は２．５ワットの出力、１０ミリ秒のオーダの閉止時間を持つという一般的な特徴を有し、開状態とされたときには２５ｍ³／ｈのオーダの流体流量を達成するものである。また、コイルの正確な作動を確保するには、図３に示されているように、中央カラム（１１）、ついで端面（１２）、最後に外部カラム（１３）を通過する磁場の経路に沿って一定断面を有することが好都合である。これを達成するには、中央カラム（１１）と外部カラム（１３）を等しい断面積とすることによって得られる等しい場伝達表面積を有することが必要であり、従って中央カラム（１１）は外部カラム（１３）よりも厚い。また、フラップ弁（８）に対する磁場の通過は、電磁石の固定装置の表面積に等しい表面積を通して生じるべきである。従って、図２から分かるように、フラップ弁（８）に形成され、流体を流れさせる開口（１０）は、その間に一定幅（Ｅ）の棒（１４）を形成するような形状を有する。また、棒（１４）の長さ方向に渡ってのみディスクを通じて磁場が流れるという事実を考慮すると、出口開口（５）を閉塞するさらに薄い中央領域（１５）を設け、フラップ弁の質量を低減することを考えることができる。最後に、本発明においては、コイルへの供給を止めたときに空気流によってフラップ弁の迅速な開放と実際的には瞬時の変位を達成するために、上記フラップ弁は、好ましくは、非常に小さい残留場を有している例えば軟鉄等の非磁化材料によって形成することができる。従って、磁場が切られると、フラップ弁を保持する力は即座になくなり、空気流によって実際的には瞬時に変位する。残留場をさらに低減するには、磁場を制限することが必要である。このような磁場の制限は、入口管路の出口（５）において例えばシールによって形成された間隙の作用により達成することができる。このようなシールは、フラップ弁へのコーティング層（例えばペイント）で形成できる。また、この間隙により、鉄と鉄との摩擦を避け、摩耗を大きく低減することが可能である。図４は、本発明において用いられるソレノイドバルブを、空気サクション現象を用いるマッサージ装置、特に欧州特許第２２４４２２号の教示に従って製作されたマッサージ装置への利用を概略的に図示するものである。例示として、このようなマッサージユニットにあっては、実施される処置に応じて流量を調整可能であることが必要であり、かかる流量は２５ｍ³／ｈと高い。今日まで、特に欧州特許第２２４４２２号（図６参照）から分かるように、複数のソレノイドバルブ（参照番号３４）が流量を調節するために用いられているが、本発明ではこれらのバルブは単一のソレノイドバルブで置き換えられており、この単一のバルブにより、ソレノイドバルブが開状態にあるときの最大流量と閉状態にあるときの流体循環の停止との間で全量流通させるか非流通かの何れかとされ、また従来はかかるユニットに具備されていた複数のソレノイドバルブによって得られたかかる２つの極端な状態の間で調節可能な一定流量を得ることができるばかりでなく、上記２つの予め定められた値の間で、その間での調節を可能にしながら、上記空気流に対して可変流量を達成する動的作動を得ることができる。従って、このような応用分野では、ソレノイドバルブ（１）は、減圧ポンプ（２０）にマッサージヘッド（ＨＰ）を接続し、高圧入口循環路（３）（ＨＰ）と低圧循環路（４）（ＢＰ）を定める循環路に設けられている。減圧ポンプ（２０）がダストを吸い込むのを防止する目的のフィルタ（２１）が循環路（５）に設けられている。組立体には、マッサージヘッドの入口部でのサクション度をプログラムし、予め定めた値並びに設定期間にサクションを維持する手段が設けられている。このような手段は、循環路（３）のバイパスに設けられた圧力センサ（２２）を具備する調節及び制御組立体から本質的になり、ソレノイドバルブ制御回路（１）は２つの入力情報、すなわち、 ‐制御パネル（２４）にプログラムされた圧力低減値の値から得られる設定信号と、 ‐空気圧循環路（３）に設けられた圧力センサ（２２）から伝達される電気情報から得られた実際の信号とを受信するコンパレータ（２３）（もしくは差動増幅器）を具備する。本発明に係るソレノイドバルブでは、フィルタ（２１）は実際にはソレノイドバルブ本体の内部に一体とされており、センサ（２２）は、また、入口管路（３）内の圧力を検知することに留意すべきである。本発明に係るソレノイドバルブによれば、マッサージ動作をプログラムして、フラップ弁（８）を復帰させる電磁石（９）が励起されず、該フラップ弁が入口管路（３）の出口（５）から離れた状態に保持されているときに、予め定められた値のサクションをこれも予め定められた時間の間得ることができる。従って、空気はフラップ弁の開口を通って管路（３）と（４）の間を自由に流れる。マッサージヘッドの入口でのサクション度を変えることが望まれる場合は、電磁石（９）が励起され、その結果フラップ弁が管路（３）の出口（５）を閉止する。従って、管路（３）内の圧力が、装置の外部の高圧値（大気圧）に近くなる値まで漸進的に増大する。この圧力が、マッサージヘッドの最少サクション度に対応し、センサ（２２）によってモニターされている最大の所定敷居値に達すると、電磁石への供給が絶たれ、フラップ弁（８）がチャンバ（７）内に自動的に押し戻され、空気が循環路全体に流れるようになる。特定の頻度で電磁石（９）を励起することによって、入口管路（３）の出口とチャンバ（７）内の極端な状態との間のフラップ弁（８）の周期的で交互の動きが得られ、マッサージヘッドの入口でサクション振動現象を生じる。フラップ弁に作用する磁力だけによって特定の中間位置にフラップ弁を維持することもまた可能である。実際、磁場が強くなればなるほど、磁力は大きくなる。同時に、間隙が小さくなればなるほど、磁場が強くなる。換言すれば、フラップ弁（８）が入口管路の出口（５）に近付けば近付くほど、磁力が強くなる。また、フラップ弁（８）と管路（５）の開口の間の面上を通過する薄い空気流に沿って、壁に対する空気の摩擦により力が生じ、フラップ弁を押戻す傾向がある。従って、空気流が薄くなればなるほど、高圧領域と低圧領域の間の圧力差は大きくなり、従って空気摩擦力が高くなる。従って、これらの現象により、平衡の若干の乱れ、例えばより近くへのフラップ弁（８）の動きが、反発流体力の増大によって補償される吸引磁力の増加をもたらすので、特定の中間位置にフラップ弁を維持することが可能となる。このようなことが可能となることにより、電磁石（９）によって生じる復元力を単に調節することによって一定の流量に調節することが可能になる。最後に、このような応用分野では、周波数と電磁源の励起期間の関数として、装置が所定のレベルに維持された一定のサクションを可能にする相と、電磁石（９）が励起されて高圧領域（ＨＰ）に接続された管路（３）を閉塞するときに、流量（従ってサクション度）が漸進的に減少し、循環路が外部圧（大気圧）に達するときにゼロ敷居値に達する相との、２つの流量相を交互に代えることが可能であり、これは自在に代えることができる。高圧値に近い値に到達すると、電磁石の作動が停止されて、空気が低圧領域の作用下で循環路全体を通常通過することができる位置に閉止ディスクを戻すか、電磁石によって生じた復元力（ＦＭ）が低圧領域によって生じるよりも大きいが高圧領域によって生じるものより小さい値に固定され、チャンバ内のフラップ弁の往復変位とソレノイドバルブの閉止を許容し、動的動作を得ることができる。特に簡単な設計の本発明に係るソレノイドバルブは、高流量を可能にし、非常に短い応答時間を可能にするもので、非常に迅速にかつ可変の頻度（周波数）で、異なった圧力を受ける２つの領域間で流体の流量を変えることが望まれるあらゆる場合に用いることができる。高圧領域から低圧領域への制御下での調節が望まれるあらゆる場合に用いることができる。しかして、このようなソレノイドバルブは、サクションの代わりに流体（水または空気）のジェット処理を実施するために用いることができる。かかる場合には、上記の応用分野で記載したサクションマッサージヘッドを、流体（水または空気）を常に同じ方向に移送するブースタポンプで置き換えることができ、バルブは同様に調節され、上記流体は、ノズルもしくは処理ヘッドが出口に配設された低圧領域側に押し出される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年７月２１日【補正内容】明細書ソレノイドバルブと該ソレノイドバルブを用いたマッサージ装置本発明は、高圧領域から低圧領域への流体（液体もしくは気体）の流れを確保すべく、２つの循環路（回路）を異なった圧力に維持して接続するために用いることができる新規な種類のソレノイドバルブに関する。さらに詳しくは、本発明は、 ‐全作動か非作動（開放したときには最大流量で流体が循環し、閉止したときには循環が絶たれるもの）、 ‐上記の極端な状態間で調節できる一定の流量、 ‐変更可能な予め定められたパラメータ間で空気流の制御された可変流量を実現する動的作動、を等しく良好に達成できるように設計された新規な種類のソレノイドバルブに関する。明細書中の以降の記載においては、一端が外気に開放されて、循環路の入口での高圧が大気圧に等しく、出口の一部がサクション系（減圧ポンプ）に接続されて、装置の低圧循環路に対応する、所定長さの循環路に設けられたソレノイドバルブを参照して、本発明を説明する。このことはなんらの限定を意味するものではないことは明らかで、またかかる型式のバルブが、数値は別にして高圧入口と低圧出口を有する任意の形式の循環路に設けることができることは明白である。復元手段（バネ）の作用を受けるプランジャを本質的に有し、押しのけ容積が必要に応じて空圧制御され、入口循環路と低圧の排出循環路の間の流体流れの通過を遮ったり許容することが可能なこの種の従来のソレノイドバルブは、かかる課題を解決するのには適していない。これは、これらソレノイドバルブが、一般に、高い慣性の原因となる重いコアを必要とするからである。さらに、数ミリ秒台の非常に短い応答時間を持ちながら、高流量を得ることが望まれる低圧循環路にこれを用いることは難しい。さらに、これらソレノイドバルブは、予め定められた流量を可能にするように設計されており、この流量を調節することが望まれる場合は、相互に独立して制御できる複数のソレノイドバルブを使用することが必要となる。また、可変流量ソレノイドバルブは存在するが、高流量と短い応答時間が望まれ、異なった圧力を受けている２つの領域間の流体の流量を迅速にかつ可変とできる頻度（周波数）で変化させることができることが望まれる場合には適していない。ソレノイドバルブを開放し閉止するために、異なった圧力に維持された２つの循環路を連結するチャンバ内を移動することができ、流れを遮断することが決定されたときに循環路の一つの入口（もしくは出口）を閉止することができ、電磁力の非存在下で第２の循環路の出口（もしくは入口）に向けてこれを閉止することなく復元され、その結果、流体の連続流れがこの位置で得られる閉止体を用いることが、特許ＵＳ-Ａ-３７５８０７１、ＧＢ-Ａ-２１２４３４２及びＤＥ-Ａ- ３１３３０６０に開示されているように、ずっと以前に提案された。しかし、これらの文献に開示された解決手段は、前段部において総括されたような操作性を有するソレノイドバルブの製造を可能にし、従って調節可能な高流体流量を達成するだけでなく数ミリ秒台の非常に短い応答時間を可能にし、２つの予め定められた値間で値の調節を可能にしながら空気流れの制御した可変流量を達成するものではない。特に簡単な設計でこれら全ての課題を解決することができる新規な形式のソレノイドバルブを見い出したが、かかるソレノイドバルブが本発明の主題事項を構成する。よって、一般には、ＵＳ−Ａ−４８９５１８３公報に見いだすことができるように、復元バネを持たず、異なった圧力に維持される二の循環路を接続し、高圧領域から低圧領域への流体の流れを可能にする可変流ソレノイドバルブに係り、好ましくは円筒形をなし、高圧領域に接続された「入口管路」と称す管路と低圧領域に接続された「出口管路」と称す管路に開口するチャンバを形成するケーシングと、上記チャンバ内を移動可能なフラップ弁からなる閉止組立体であって、該フラップ弁は入口管路内の圧力が予め設定された圧力に近い値になると流体流れを許容する位置に自動的に復元可能な非変形軽量ディスクの形態をなし、電磁力の作用下で入口管路の開口を閉止し、電磁力の非作用下で出口管路（ＢＰ）に向けて出口管路の入口を閉止しないで復帰し、該復帰位置で、高圧領域と低圧領域の圧力差と起こり得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を有する流体連続流れが得られる構成とされた閉止組立体とを具備するソレノイドバルブに関する。本発明に係るソレノイドバルブでは、フラップ弁を通過する流体の流れが、フラップ弁が電磁力の作用下で復帰すると入口管路が閉止されるように入口管路の外周外側の中央領域に配され、厚み方向に形成された開口によって得られ、電磁石によって生じる電磁復元力を調節する手段を具備し、一方では、所定の一定流量を得るために上記弁を所定レベルに位置せしめ、他方では所定の頻度で他の位置に移動させて、同一の頻度と調節可能大きさの可変流量を得られるようにし、連続的なパルス状かつ周期的な動作に導くように構成される。発明の好適な実施態様では、フラップ弁の厚み方向に形成された開口の断面積全体が入口管路と出口管路の断面に実質的に等しく、上記管路がフラップ弁が内部を移動可能なチャンバの各々の側に同軸に配設される。また、フラップ弁に電磁力が作用していない状態においてフラップ弁に接して終端する高圧管路の延長線によって定まる仮想面が、入口及び出口管路の断面と実質的に等しい面積を有する。さらに好ましくは、フラップ弁は非磁化材料（例えば軟鉄）に基づいており、その作用面は、低磁気透過性を有する材料で被覆され、フラップ弁が閉止位置にあるときに間隙を形成する構成とされる。最後に、ソレノイドバルブは、好ましくは、流体が入口管路に流入する前に通過する一体化フィルタを有する。ソレノイドバルブ内の流体循環路と磁気回路の双方の明確に特定化された特徴によって、高流量ばかりでなく、フラップ弁の低質量が寄与する（数ミリ秒台の）非常に短い応答時間を得ることができる。このような設計は、また揺動現象を回避し、低騒音レベルを得ることを可能にする。このようなソレノイドバルブは、調節可能及び／または可変流体流量（装置入口にサクションを作り出す空気循環）を得ることが望ましい形式の装置なら如何なる装置にも用いて好適であるが、特に、欧州特許第２２４４２２号に開示された型式のマッサージ装置に好適である。このような応用分野で、本発明に係るソレノイドバルブを使用すると、所望される場合はマッサージ動作の間中を通じてサクション度を所定のレベルに一定に維持することができる従来の転動揉み型のマッサージを可能にするばかりでなく、「連続的にパルス状の周期的な」動きを簡単に作り出すことができ、マッサージ動作の間に周期的にサクション度が変化し、よって皮膚の揉み上げと吸い上げ現象が一定のレベルに維持される従来の転動揉み型マッサージと、サクションが漸進的に減少して所定の最小値まで到達し、その後に所定の最大値まで漸進的に戻る相との組合わせを可能にし、よって当該技術の効率を改善し、患者へ装置をさらに容易に使用できるようになる。実際、このような応用分野では、頻度と電磁源の励起期間の関数として、装置が所定のレベルに維持された一定のサクション度を可能にする相（電磁石オフ）と、電磁石が励起されて高圧領域に接続された管路を閉塞するときに、流量（従ってサクション度）が漸進的に減少し、循環路が外部圧（大気圧）に達するときにゼロ敷居値に達する間の相との、２つの流量相を交互に代えることが可能であり、これは自在に代えることができる。高圧値に近い値に到達すると、電磁石の作動が停止されて、空気が低圧領域の作用下で循環路全体を通常通過することができる位置に閉止ディスクを戻すか、電磁石によって生じた復元力が低圧領域によって生じるよりも大きいが高圧領域によって生じるものより小さい値に固定され、チャンバ内のフラップ弁の移動と往復置換とソレノイドバルブの周期的な閉止が許容される。このようなソレノイドバルブによれば、電磁石によって励起される復元力を単に調節することによって、高圧領域に接続された開口の近傍に開口を閉止することなくバルブが移動するようにすることが可能で、これによって調節可能な一定流量を達成することができる。本発明と本発明が提供する効果は、限定を意図せず例証のために与えられ添付図に示された以下の実施例によりさらによく理解できるであろう。添付図面において、図１は本発明に従って製作されたソレノイドバルブの、実質的に装置スケールで示された立断面図である。図２は、本発明に係るソレノイドバルブを具備するフラップ弁の特定の構造を示す平面図である。図３は、図１の詳細図で、ソレノイドバルブを開閉するフラップ弁の磁気回路とフラップ弁の動きを示すものである。図４は、本発明に係るソレノイドバルブによるサクション現象を用いたマッサージ装置を作動し制御することを可能にする一連の手段を示す概略図である。図１ないし３において、全体が参照符号（１）で示される本発明に係るソレノイドバルブは、２つの循環路（回路）（ＨＰ）と（ＢＰ）の間に介在させられた円筒形の組立体（アセンブリ）の形態をなしている。ソレノイドバルブ内の流体循環路は、「入口」管路と称す管路（３）と低圧領域に接続された「出口」管路と称す管路（４）を具備する組立体を通過して形成されており、入口管路の出口（５）と出口管路の入口（６）は、内部に閉止組立体（８）が配設されたチャンバ（７）に開口しており、閉止組立体は、電磁石（９）によってつくられた電磁力の作用下で出口（５）を閉止し、電磁力の非作用下で出口を閉止することなく出口管路の入口（６）に向かって戻り、高圧領域（ＨＰ）と低圧領域（ＢＰ）の間の圧力差及び生じ得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を持つ流体の連続流れがこの位置で得られる。添付図面に例示した実施態様では、本発明に係るソレノイドバルブは、容易に取り外しができ、かつ入口循環路にフィルタ（２１）が一体に取付られて、製作されていることに留意すべきである。本発明においては、添付図面から明らかであるが、（数ミリ秒台の）非常に短い応答時間を可能にしながら２５ｍ³／ｈまでもしくはそれ以上の高流量を可能にするようにするために、ソレノイドバルブ内の空気循環路、閉止部材の構造及び磁気回路の特徴が特に詳細に定められる。すなわち、本質的に、閉止組立体（８）は、チャンバ内を直線状に移動することができ、入口管路（３）内の圧力が予め設定した圧力に近い値に向かうとき流体を流れさせる位置に自動的に復帰することができる非変形性の軽量平坦ディスクの形態をなすフラップ弁からなり、該フラップ弁を通る流体の流れは厚み方向に形成された開口（１０）によって得られ、該開口は入口管路（３）の外周より外側の中央領域に配されており、電磁石（９）によってつくられた電磁力の作用下でフラップ弁が戻ると入口管路は閉塞されるようになっている。高流量を確保するには、フラップ弁の厚み方向に形成された開口（１０）の全断面積が、入口管路（３）と出口管路（４）の断面積に実質的に等しい。なお、上記各管路は、また、フラップ弁が内部を移動できるチャンバ（７）の各側にそれぞれ同軸に配設されている。また、そのような高流量を達成し電磁石（９）の励起時に非常に短い応答時間となるようにするには、チャンバ（７）内のフラップ弁の動きは人口管路の出口（５）に対して数ミリメートル台になる。この動きの値は、入口管路（３）の延長線によって定まる仮想面で、フラップ弁が電磁力の作用を受けていないときにフラップ弁に対して終端し、全ての空気流が通過する面が、入口管路（３）と出口管路（４）の断面積に実質的に等しい面積を有すべきである旨を考慮して決定することができる。該面の面積がフラップ弁の移動量とその内周の積に等しいならば、管路の断面が分かると、移動量の最大値を決定することができる。この値より低いと、流体循環路の緊縮、従って流量損失が生じ、この値を越えると、流量、フラップ弁の復帰速度の損失において改良はなく、弁を閉止するためにより強力なコイルを用いることが必要となる。例示として、添付図面に示した実施例では、管路（３）と（４）の直径は１４ｍｍで、フラップ弁は２ｍｍの厚みを有し、チャンバ（７）内でのフラップ弁の移動距離は２ｍｍで２０グラムの重さとなり、電磁石の作用下でフラップ弁の実質的に瞬間的な復元を許容しながら、２５ｍ³／ｈまでの流体流量を確保することができる。例示として、このようなソレノイド弁は２．５ワットの出力、１０ミリ秒のオーダの閉止時間を持つという一般的な特徴を有し、開状態とされたときには２５ｍ³／ｈのオーダの流体流量を達成するものである。また、コイルの正確な作動を確保するには、図３に示されているように、中央カラム（１１）、ついで端面（１２）、最後に外部カラム（１３）を通過する磁場の経路に沿って一定断面を有することが好都合である。これを達成するには、中央カラム（１１）と外部カラム（１３）を等しい断面積とすることによって得られる等しい場伝達表面積を有することが必要であり、従って中央カラム（１１）は外部カラム（１３）よりも厚い。また、フラップ弁（８）に対する磁場の通過は、電磁石の固定装置の表面積に等しい表面積を通して生じるべきである。従って、図２から分かるように、フラップ弁（８）に形成され、流体を流れさせる開口（１０）は、その間に一定幅（Ｅ）の棒（１４）を形成するような形状を有する。また、棒（１４）の長さ方向に渡ってのみディスクを通じて磁場が流れるという事実を考慮すると、出口開口（５）を閉塞するさらに薄い中央領域（１５）を設け、フラップ弁の質量を低減することを考えることができる。最後に、本発明においては、コイルへの供給を止めたときに空気流によってフラップ弁の迅速な開放と実際的には瞬時の変位を達成するために、上記フラップ弁は、好ましくは、非常に小さい残留場を有している例えば軟鉄等の非磁化材料によって形成することができる。従って、磁場が切られると、フラップ弁を保持する力は即座になくなり、空気流によって実際的には瞬時に変位する。残留場をさらに低減するには、磁場を制限することが必要である。このような磁場の制限は、入口管路の出口（５）において例えばシールによって形成された間隙の作用により達成することができる。このようなシールは、フラップ弁へのコーティング層（例えばペイント）で形成できる。また、この間隙により、鉄と鉄との摩擦を避け、摩耗を大きく低減することが可能である。図４は、本発明において用いられるソレノイドバルブを、空気サクション現象を用いるマッサージ装置、特に欧州特許第２２４４２２号の教示に従って製作されたマッサージ装置への利用を概略的に図示するものである。例示として、このようなマッサージユニットにあっては、実施される処置に応じて流量を調整可能であることが必要であり、かかる流量は２５ｍ³／ｈと高い。今日まで、特に欧州特許第２２４４２２号（図６参照）から分かるように、複数のソレノイドバルブ（参照番号３４）が流量を調節するために用いられているが、本発明ではこれらのバルブは単一のソレノイドバルブで置き換えられており、この単一のバルブにより、ソレノイドバルブが開状態にあるときの最大流量と閉状態にあるときの流体循環の停止との間で全量流通させるか非流通かの何れかとされ、また従来はかかるユニットに具備されていた複数のソレノイドバルブによって得られたかかる２つの極端な状態の間で調節可能な一定流量を得ることができるばかりでなく、上記２つの予め定められた値の間で、その間での調節を可能にしながら、上記空気流に対して可変流量を達成する動的作動を得ることができる。従って、このような応用分野では、ソレノイドバルブ（１）は、減圧ポンプ（２０）にマッサージヘッド（ＨＰ）を接続し、高圧入口循環路（３）（ＨＰ）と低圧循環路（４）（ＢＰ）を定める循環路に設けられている。減圧ポンプ（２０）がダストを吸い込むのを防止する目的のフィルタ（２１）が循環路（５）に設けられている。組立体には、マッサージヘッドの入口部でのサクション度をプログラムし、予め定めた値並びに設定期間にサクションを維持する手段が設けられている。このような手段は、循環路（３）のバイパスに設けられた圧力センサ（２２）を具備する調節及び制御組立体から本質的になり、ソレノイドバルブ制御回路（１）は２つの入力情報、すなわち、 ‐制御パネル（２４）にプログラムされた圧力低減値の値から得られる設定信号と、 ‐空気圧循環路（３）に設けられた圧力センサ（２２）から伝達される電気情報から得られた実際の信号とを受信するコンパレータ（２３）（もしくは差動増幅器）を具備する。本発明に係るソレノイドバルブでは、フィルタ（２１）は実際にはソレノイドバルブ本体の内部に一体とされており、センサ（２２）は、また、入口管路（３）内の圧力を検知することに留意すべきである。本発明に係るソレノイドバルブによれば、マッサージ動作をプログラムして、フラップ弁（８）を復帰させる電磁石（９）が励起されず、該フラップ弁が入口管路（３）の出口（５）から離れた状態に保持されているときに、予め定められた値のサクションをこれも予め定められた時間の間得ることができる。従って、空気はフラップ弁の開口を通って管路（３）と（４）の間を自由に流れる。マッサージヘッドの入口でのサクション度を変えることが望まれる場合は、電磁石（９）が励起され、その結果フラップ弁が管路（３）の出口（５）を閉止する。従って、管路（３）内の圧力が、装置の外部の高圧値（大気圧）に近くなる値まで漸進的に増大する。この圧力が、マッサージヘッドの最少サクション度に対応し、センサ（２２）によってモニターされている最大の所定敷居値に達すると、電磁石への供給が絶たれ、フラップ弁（８）がチャンバ（７）内に自動的に押し戻され、空気が循環路全体に流れるようになる。特定の頻度で電磁石（９）を励起することによって、入口管路（３）の出口とチャンバ（７）内の極端な状態との間のフラップ弁（８）の周期的で交互の動きが得られ、マッサージヘッドの入口でサクション振動現象を生じる。フラップ弁に作用する磁力だけによって特定の中間位置にフラップ弁を維持することもまた可能である。実際、磁場が強くなればなるほど、磁力は大きくなる。同時に、間隙が小さくなればなるほど、磁場が強くなる。換言すれば、フラップ弁（８）が入口管路の出口（５）に近付けば近付くほど、磁力が強くなる。また、フラップ弁（８）と管路（５）の開口の間の面上を通過する薄い空気流に沿って、壁に対する空気の摩擦により力が生じ、フラップ弁を押戻す傾向がある。従って、空気流が薄くなればなるほど、高圧領域と低圧領域の間の圧力差は大きくなり、従って空気摩擦力が高くなる。従って、これらの現象により、平衡の若干の乱れ、例えばより近くへのフラップ弁（８）の動きが、反発流体力の増大によって補償される吸引磁力の増加をもたらすので、特定の中間位置にフラップ弁を維持することが可能となる。このようなことが可能となることにより、電磁石（９）によって生じる復元力を単に調節することによって一定の流量に調節することが可能になる。最後に、このような応用分野では、周波数と電磁源の励起期間の関数として、装置が所定のレベルに維持された一定のサクションを可能にする相と、電磁石（９）が励起されて高圧領域（ＨＰ）に接続された管路（３）を閉塞するときに、流量（従ってサクション度）が漸進的に減少し、循環路が外部圧（大気圧）に達するときにゼロ敷居値に達する相との、２つの流量相を交互に代えることが可能であり、これは自在に代えることができる。高圧値に近い値に到達すると、電磁石の作動が停止されて、空気が低圧領域の作用下で循環路全体を通常通過することができる位置に閉止ディスクを戻すか、電磁石によって生じた復元力（ＦＭ）が低圧領域によって生じるよりも大きいが高圧領域によって生じるものより小さい値に固定され、チャンバ内のフラップ弁の往復変位とソレノイドバルブの閉止を許容し、動的動作を得ることができる。特に簡単な設計の本発明に係るソレノイドバルブは、高流量を可能にし、非常に短い応答時間を可能にするもので、非常に迅速にかつ可変の頻度（周波数）で、異なった圧力を受ける２つの領域間で流体の流量を変えることが望まれるあらゆる場合に用いることができる。高圧領域から低圧領域への制御下での調節が望まれるあらゆる場合に用いることができる。しかして、このようなソレノイドバルブは、サクションの代わりに流体（水または空気）のジェット処理を実施するために用いることができる。かかる場合には、上記の応用分野で記載したサクションマッサージヘッドを、流体（水または空気）を常に同じ方向に移送するブースタポンプで置き換えることができ、バルブは同様に調節され、上記流体は、ノズルもしくは処理ヘッドが出口に配設された低圧領域側に押し出される。請求の範囲１．復元バネを持たず、異なった圧力に維持される二の循環路を接続し、高圧領域（ＨＰ）から低圧領域（ＢＰ）への流体の流れを可能にする可変流ソレノイドバルブであって、高圧領域（ＨＰ）に接続された「入口管路」と称す管路（３）と低圧領域（ＢＰ）に接続された「出口管路」と称す管路（４）に開口するチャンバ（７）を形成するケーシング（２）と、上記チャンバ内を移動可能なフラップ弁からなる閉止組立体（８）であって、該フラップ弁は（ＨＰ）入口管路（５）内の圧力が予め設定された圧力に近い値になると流体流れを許容する位置に自動的に復元可能な非変形軽量ディスクの形態をなし、電磁力の作用下で入口管路（３）の開口（５）を閉止し、電磁力の非作用下で出口管路（４）（ＢＰ）に向けて出口管路の入口を閉止しないで復帰し、該復帰位置で、高圧領域（ＨＰ）と低圧領域（ＢＰ）の圧力差と起こり得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を有する流体連続流れが得られる構成とされた閉止組立体とを具備するソレノイドバルブにおいて、フラップ弁（８）を通過する流体の流れが、フラップ弁（８）が電磁力の作用下で復帰すると入口管路が閉止されるように入口管路（３）の外周外側の中央領域に配され、厚み方向に形成された開口（１０）によって得られ、電磁石によって生じる電磁復元力を調節する手段を具備し、一方では、所定の一定流量を得るために上記弁（８）を所定レベルに位置せしめ、他方では所定の頻度で他の位置に移動させて、同一の頻度と調節可能な大きさの可変流量を得られるようにし、連続的なパルス状かつ周期的な操作に導くように構成されたソレノイドバルブ。２．フラップ弁の厚み方向に形成された開口（１０）の断面積全体が入口管路と出口管路の断面に実質的に等しく、上記管路がフラップ弁が内部を移動可能なチャンバの各々の側に同軸に配設された請求項１記載のソレノイドバルブ。３．フラップ弁に電磁力が作用していない状態においてフラップ弁に接して終端する高圧管路（ＨＰ）の延長線によって定まる仮想面が、管路（４）または（５）の断面と実質的に等しい面積を有する請求項２記載のソレノイドバルブ。４．フラップ弁が軟鉄等の非磁化材料に基づいている請求項１ないし３の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。５．フラップ弁の作用面が、低磁気透過性を有する材料で被覆され、フラップ弁が閉止位置にあるときに間隙を形成する構成とされた請求項４記載のソレノイドバルブ。６．流体が入口管路（３）に流入する前に通過する一体化フィルタを有する請求項１ないし５の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。７．ヘッドが循環路によって減圧ポンプ（２０）に接続され、患者へのサクション作用を可能にするマッサージ装置において、請求項１ないし６の何れかに記載のソレノイドバルブ（１）が上記循環路に介在されたマッサージ装置。

Claims

【特許請求の範囲】１．復元バネを持たず、異なった圧力に維持される二の循環路を接続し、高圧領域（ＨＰ）から低圧領域（ＢＰ）への流体の流れを可能にする流れ調節式ソレノイドバルブであって、高圧領域（ＨＰ）に接続された「入口管路」と称す管路（３）と低圧領域（ＢＰ）に接続された「出口管路」と称す管路（４）に開口するチャンバ（７）を形成するケーシング（２）と、上記チャンバ内を移動可能な閉止組立体（８）であって、電磁力の作用下で入口管路（３）の開口（５）を閉止し、電磁力の非作用下で出口管路（４）（ＢＰ）に向けて出口管路の入口を閉止しないで復帰し、該復帰位置で、高圧領域（ＨＰ）と低圧領域（ＢＰ）の圧力差と起こり得る圧力降下の関数である所定レベルに維持された最大流量を有する流体連続流れが得られる構成とされた閉止組立体とを具備するソレノイドバルブにおいて、閉止組立体が、上記チャンバ（７）内を移動可能なフラップ弁（８）からなり、該フラップ弁は（ＨＰ）入口管路（５）内の圧力が予め設定された圧力に近い値になると流体流れを許容する位置に自動的に復元可能な非変形軽量ディスクの形態をなし、フラップ弁（８）を通過する流体の流れが、フラップ弁（８）が電磁力の作用下で復帰すると入口管路が閉止されるように入口管路（３）の外周外側の中央領域に配設され、厚み方向に形成された開口（１０）によって得られ、電磁石によって生じる電磁復元力を調節する手段を具備し、一方では、所定の一定流量を得るために上記弁（８）を所定レベルに位置せしめ、他方では所定の頻度で他の位置に移動させて、同一の頻度と調節可能大きさの可変流量を得られるようにし、連続的なパルス状かつ周期的な操作に導くように構成されたソレノイドバルブ。２．フラップ弁の厚み方向に形成された開口（１０）の断面積全体が入口管路と出口管路の断面に実質的に等しく、上記管路がフラップ弁が内部を移動可能なチャンバの何れかの側に同軸に配設された請求項１記載のソレノイドバルブ。３．フラップ弁に電磁力が作用していない状態においてフラップ弁に接して終端する高圧管路（ＨＰ）の延長線によって定まる仮想面が、管路（４）または（５）の断面と実質的に等しい面積を有する請求項２記載のソレノイドバルブ。４．フラップ弁が軟鉄等の非磁化材料に基づいている請求項１ないし３の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。５．フラップ弁の作用面が、低磁気透過性を有する材料で被覆され、フラップ弁が閉止位置にあるときに間隙を形成する構成とされた請求項４記載のソレノイドバルブ。６．流体が入口管路（３）に流入する前に通過する一体化フィルタを有する請求項１ないし５の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。７．ヘッドが循環路によって減圧ポンプ（２０）に接続され、患者へのサクション作用を可能にするマッサージ装置において、請求項１ないし６の何れかに記載のソレノイドバルブ（１）が上記循環路に介在され、所定の固定値に調節可能な流量での全操作か非操作を得ることができるばかりでなく、２つの所定の値間において空気の制御流量を得ることができ、予め設定された圧力に対応する一定値に流体の流量が維持され、フラップ弁（８）が電磁力の作用下にないときに一定の強さの吸引力をつくりだす相と、フラップ弁（８）が電磁力の作用下で復帰されるときに最小値までマッサージヘッドを通過する空気の流量を漸進的に減少させる相の２相を可変周波数で交互に得る構成とされたマッサージ装置。８．ヘッドが周期効果を伴ってもしくは伴わないで転動揉み形式のマッサージをなすことを可能にする構造を有している請求項７記載のマッサージ装置。