WO2009084353A1

WO2009084353A1 - ソレノイドバルブ

Info

Publication number: WO2009084353A1
Application number: PCT/JP2008/071642
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Kataoka; Shinichiro Kousa; Kouichirou Asama; Hitoshi Ozawa; Yuuki Sasagawa; Kouji Hagi
Original assignee: Hosiden Corporation; Terumo Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2009-07-09
Also published as: EP2236881A4; CN101970920A; JPWO2009084353A1; TW200942716A; JP5364592B2; CN101970920B; EP2236881A1

Abstract

　可動部材に精度の高い加工技術を必要とせず、且つ、より軽量で動作安定性の高いソレノイドバルブを提供する。固定鉄心１２と、ソレノイドコイル１３と、流路３ａを備えたノズル部３と、流路３ａを閉鎖するための弁体６と、ソレノイドコイル１３への通電状態に基づいて弁体６で流路３ａを閉鎖する第１姿勢と、流路３ａを開放する第２姿勢との間で変位操作される可動部材と、を有し、可動部材が第１姿勢と第２姿勢との間で揺動操作される揺動部材５からなり、揺動部材５の一端に固定鉄心１２に電磁吸着されることで第１姿勢を実現する被吸着部５ａが備えられ、揺動部材５の他端に流路３ａを閉鎖する弁体６が設けられているソレノイドバルブである。

Description

ソレノイドバルブ

　この発明は、軸芯に沿って延びた固定鉄心と、固定鉄心の外周に配置されたソレノイドコイルと、流路を備えたノズル部と、前記流路を閉鎖するための弁体と、弁体を支持しつつ、ソレノイドコイルへの通電状態に基づいて、弁体によって前記流路を閉鎖する第１姿勢と、前記流路を開放する第２姿勢との間で変位操作される可動部材と、を有するソレノイドバルブに関する。

　この種のソレノイドバルブに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献１がある。この特許文献１に記されたソレノイドバルブでは、可動部材がソレノイドコイルの円筒状のボビンの内面に沿って摺動移動可能な可動鉄心という形態で設けられている。この可動鉄心の一端に前記流路を閉鎖するための弁体が取り付けられている。ノズル部は固定鉄心によって構成されている。可動鉄心とノズル部との間には、可動鉄心を第２姿勢に向けて付勢するためのコイルバネが配置されている。ソレノイドコイルへの通電に基づいて、可動鉄心と固定鉄心の双方が磁化され、ソレノイドコイルの外側を通り、可動鉄心から固定鉄心（ノズル部）へと連続的に延びる磁束が形成される。この磁束が可及的に短くなるように、可動鉄心が固定鉄心であるノズル部に近接した第１姿勢へと電磁吸着されるため、ノズル部に向かって近接される弁体によって流路が閉鎖される。ソレノイドコイルへの通電が解除されると、コイルバネの付勢力によって可動鉄心が第２姿勢に復帰されるため、流路が開放される。

　しかし、特許文献１に記されたソレノイドバルブでは、可動鉄心をボビンの内面に沿ってガタツキ無く円滑に摺動支持させるために、可動鉄心（可動部材）とボビンとに精度の高い加工技術が必要であった。また、ノズル部は、可動鉄心を電磁吸着するための固定鉄心を兼ねているために、必然的に磁性体で構成することとなるため質量が大きくならざるを得なかった。また、固定鉄心を兼ねたノズル部は可動部材と同軸上に配置する必要があった。さらに、もしも可動鉄心とノズル部との間にコイルバネの一部が挟み付けられた場合、可動鉄心のノズル部への十分な近接が阻まれ、弁体による確実な閉鎖が得られない虞があった。

　そこで、本発明の目的は、上に例示した従来技術によるソレノイドバルブの持つ欠点に鑑み、可動部材に精度の高い加工技術を必要としないソレノイドバルブを提供することにある。
　本発明の他の目的はできるだけ軽量且つコンパクトなソレノイドバルブを提供することにある。
　本発明のさらに他の目的はノズル部の設置位置を制約され難いソレノイドバルブを提供することにある。
　本発明のさらに他の目的は動作の安定性に優れたソレノイドバルブを提供することにある。
特開２００６－２９３６２号公報（段落番号００１４、００１６、図１、図２）。

　本発明によるソレノイドバルブは、
　軸芯に沿って延びた固定鉄心と、
　前記固定鉄心の外周に配置されたソレノイドコイルと、
　排出流路を備えたノズル部と、
　前記ノズル部の前記排出流路を閉鎖するための弁体と、
　前記弁体を支持しつつ、前記ソレノイドコイルへの通電状態に基づいて、前記弁体によって前記排出流路を閉鎖する第１姿勢と、前記排出流路を開放する第２姿勢との間で変位操作される可動部材と、を有し、
　前記可動部材が前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で揺動軸芯を介して揺動操作されるように支持された揺動部材からなり、
　前記揺動部材の一端に、前記ソレノイドコイルへの通電に基づいて前記固定鉄心に電磁吸着されることで前記第１姿勢を実現する被吸着部が備えられ、
　前記揺動軸芯を挟んで前記一端と反対側の他端に、前記第１姿勢において前記排出流路を閉鎖する前記弁体が設けられていることを特徴とする。

　したがって、本発明によるソレノイドバルブでは、可動部材を、第１姿勢と第２姿勢との間で揺動操作される揺動部材で構成すれば良く、ボビンの内面に沿って摺動変位される可動鉄心の形態で設ける必要がないので、可動鉄心（可動部材）とボビンの内面などへの高精度の加工が不要となり、製造コストが抑制された。また、揺動部材が、固定鉄心による被吸着部の吸着に基づいて第１姿勢を取る構成なので、ノズル部を質量の大きな磁性体とする必要がなくなり、軽量なソレノイドバルブが得られた。また、ノズル部を可動部材と同軸上に配置する必要がなくなったので設計自由度が高くなった。

　本発明の他の特徴構成は、前記揺動部材を、前記弁体が前記排出流路の開口部から引き離された前記第２姿勢に向けて付勢する付勢機構が設けられている点である。
　このように構成すれば、揺動部材が第２姿勢に切り換えられると、付勢機構によって弁体が排出流路の開口部から確実且つ迅速に引き離されるので、前記ソレノイドコイルへの通電を解除した際、流体の迅速で確実な排出がなされる。

　そのため、医療装置、たとえば自動血圧計における空気の定速かつ微速排気弁に用いることができる。特に、カフ容量が小さい指用血圧計、手首用血圧計、耳式血圧計に好適に適用される。また、上腕用の血圧計（特にカフと本体が一体化された一体型血圧計）にも適用できる。また、他の医療装置、例えば足首用携帯型エアマッサージ装置の排気弁，酸素濃縮装置の呼吸同調器（デマンド弁）、自動腹膜透析装置のクランプ機構を形成するエアシリンダの排気弁等に好適に適用できる。

　本発明の他の特徴構成は、前記弁体は、前記第１姿勢において前記ノズル部の前記開口部に弾性的に押付けられる閉鎖部を備えた弾性部材からなり、
　前記付勢機構は、前記揺動部材を収納する筐体に設けられた操作補助部と、前記操作補助部との係合に基づいて前記揺動部材を前記第２姿勢に向けて弾性付勢するように前記弁体の一部に突出形成された排出操作部とからなる点である。

　このように構成すれば、ノズル部を閉鎖するための閉鎖部と、筐体の一部（操作補助部）との協働で揺動部材を第２姿勢にするための排出操作部とを一体的に備えた弁体を、例えばエラストマの射出成形などによって単一工程で作製することができる。その結果、製造コストや部品点数の削減を実現できる。

　本発明の他の特徴構成は、前記排出操作部は、前記第１姿勢と前記第２姿勢のいずれにおいても操作補助部との係合姿勢を維持するように構成されている点である。
　このように構成すれば、排出操作部が操作補助部と係合することなく第１姿勢に切り替えられる虞がないので、排出操作部が操作補助部と確実に協働して当初の効果を発揮する。

　本発明の他の特徴構成は、前記揺動部材が備えた揺動軸芯の動きを規制する規制手段が設けられている点である。

　このように構成すれば、規制手段を設けたことによって、揺動部材の揺動軸芯が吐出流体の圧力で移動することが規制されるので、可動部材の第２姿勢への切り替えに際してノズル部から流体が急激に吐出されても、その吐出圧力によって弁体が動き回るといった現象が起き難くなり、そのために流体排出が安定的になされる。

　そのため、医療装置、たとえば自動血圧計における空気の定速かつ微速排気弁に用いることができる。特に、カフ容量が小さい指用血圧計、手首用血圧計、耳式血圧計に好適に適用される。また、上腕用の血圧計（特にカフと本体が一体化された一体型血圧計）にも適用できる。また、他の医療装置、例えば足首用携帯型エアマッサージ装置の排気弁、酸素濃縮装置の呼吸同調器（デマンド弁）、自動腹膜透析装置のクランプ機構を形成するエアシリンダの排気弁等に好適に適用できる。

　本発明の他の特徴構成は、前記規制手段は前記揺動部材の表裏面に互いに対向配置された一対の係止溝と、前記一対の係止溝に同時に係入されるスリット状の切欠き部を備えた板状部材とを含む点である。

　このように構成すれば、組立て時には、この板状部材のスリット状の切欠き部を一対の係止溝に差し込むだけで、揺動部材の揺動軸芯が移動しないように揺動部材を支持した必要な構造が得られる。

　本発明の他の特徴構成は、前記ソレノイドコイルに対して板状のヨークが隣接配置されており、
　前記規制手段は、前記揺動軸芯に沿って延びるように前記揺動部材に形成された第１係止孔と、前記ヨークの先端に形成された第２係止孔と、前記第１係止孔および前記第２係止孔とに同時に挿通されたシャフト部材とを含む点である。

　このように構成すれば、係止孔に挿通したシャフト部材による支持構造を用いるので、揺動部材の揺動軸芯の移動をより確実に規制できる。また、揺動部材を揺動自在に支持するための専用部材を別途に設けず、ソレノイドの構成部材であるヨークに揺動部材を支持させているため、部品点数を削減できる。

は、本発明によるソレノイドバルブの破断側面図である。は、図１のソレノイドバルブの破断平面図である。は、図１のソレノイドバルブの分解斜視図である。は、自動血圧計の要部を示す斜視図である。は、図４の自動血圧計の構成を示す概略ブロック図である。は、酸素濃縮装置の構成を示す概略ブロック図である。は、ソレノイドバルブの別実施形態を示す要部の破断側面図である。は、ソレノイドバルブのさらに別の実施形態を示す要部の破断側面図である。は、図８のソレノイドバルブの破断平面図である。は、図８のソレノイドバルブの分解斜視図である。は、図８のソレノイドバルブの別実施形態を示す要部の破断側面図である。は、図１１のソレノイドバルブの破断平面図である。は、図１１のソレノイドバルブの分解斜視図である。

　　以下に本発明による最良の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明がこの実施形態に限られるものではない。
　ここでは、本発明によるソレノイドバルブを、被験者の腕などの被検部に巻かれるカフ（圧迫帯）を備えた自動血圧計の一部をなす装置として用いる場合に即して解説する。この場合、ソレノイドバルブは、ポンプによってカフに送り込まれた圧縮空気を血圧測定後などに一気に開放する作用を果たす。
　但し、本発明によるソレノイドバルブは、血圧計に限らず、流体の流量制御が必要な種々の機器、特に各種医療装置に対して広く適用可能である。

（第１実施形態）
　図１～図３に示すソレノイドバルブ１Ａは樹脂製のハウジング２を備える。ハウジング２には、概してＬ字状の断面を備えた空洞部が一方の側方のみで開口するように形成されている。この空洞部は図１の上下に延びた第１空洞部２Ｖａと、第１空洞部２Ｖａの上端付近から横向きに延びた第２空洞部２Ｖｂとを有する。ハウジング２の外側には、排気（開放空気）のための流路３ａを備えたノズル部材３が取り付けられ、流路３ａの基端部は第２空洞部２Ｖｂと連通している。第２空洞部２Ｖｂには流路３ａを閉鎖するための弁体６が設けられており、第１空洞部２Ｖａには、弁体６が流路３ａを閉じた状態と開放した状態との間で切り換えるためのソレノイド部１０が設けられている。ノズル部材３は、ハウジング２の上面に形成された貫通孔２Ｈに圧入固定されている。ノズル部材３には、ポンプからカフに圧縮空気を送り込むための後述するエア配管１２１と連通した排気用配管１２１ｃ（図５を参照）が気密状に外嵌接続される。

　ソレノイド部１０は、軸芯Ｘに沿って延びた固定鉄心１２と、固定鉄心１２を選択的に磁化させるソレノイドコイル１３と、ソレノイドコイル１３によって形成される磁界を収束するためのヨーク２０とを有する。ソレノイドコイル１３は、固定鉄心１２の外周面に外嵌配置されたボビン１４と、ボビン１４の円筒部１４ａにコイル状に巻回された導線１５と、導線１５に給電するための給電部１６とを有する。

　弁体部４は、ソレノイドコイル１３の側方に立設された板状部材２１の上端面によって支持された揺動部材５（可動部材）を有する。揺動部材５は板状部材２１の面内に形成される揺動軸芯Ｙ（図２を参照）を介して揺動可能に支持されている。揺動部材５の一端には、ソレノイドコイル１３への通電に基づいて磁化される固定鉄心１２の上端に吸着される被吸着部５ａが設けられている。被吸着部５ａが固定鉄心１２の上端に吸着されることで、揺動部材５は図１（ａ）に示すようにノズル部材３の流路３ａを塞ぐ第１姿勢となる。

　揺動中心を挟んで被吸着部５ａと反対側に相当する揺動部材５の他端付近には円形の貫通孔５ｂが形成されている。この貫通孔５ｂにはゴムなどの弾性材料からなる弁体６が係止されている。弁体６に用いる弾性材料としては例えばショア硬さ（ＨＳ）が４０程度の合成ゴム（例えばＮＢＲ）を適用することができるが、本発明に用いる弁体として適切な弾性を備えた材料であればこれに限らない。弁体６は、揺動部材５の貫通孔５ｂに上方から嵌合係入される円筒状の被係止部６ａと、被係止部６ａの上端部を閉じる平坦な円盤状の上面部６ｂと、被係止部６ａの上端部の全周から径方向外向きに延びたフランジ部６ｃと、フランジ部６ｃの一部から更に径方向の一方に延びた延長部６ｄ（排出操作部の一例）を一体的に備えている。

　被吸着部５ａが固定鉄心１２の上端に吸着された第１姿勢では、図１（ａ）に示すように、弁体６の上面部６ｂがノズル部材３の開口端面３ｅに押付けられることで、ノズル部材３の流路３ａが閉鎖される。この時、弁体６の延長部６ｄは、ハウジング２の内面に下向きに形成された突起状の操作補助部２ｐによって、下方に折り曲げるように弾性変形させられている。同時に、弁体６の上面部６ｂも中央部が下方に突出した状態に弾性変形されている。尚、ノズル部材３の流路３ａの内部には、流路３ａの上端の流入口に比して内径が約０．３ｍｍと非常に小さいオリフィス３ｂが形成されており、このオリフィス３ｂは、弁体６が押付けられる流路３ａの下端部まで連続しているので、ノズル部材３に対する弁体６の押付け力が比較的小さめでも確実な閉鎖が可能となる。

　ソレノイドコイル１３への通電が解除されると、固定鉄心１２の磁化及び被吸着部５ａの吸着が無くなるので、上面部６ｂに沿って直線状に延びた形状に復帰しようとする弁体６の延長部６ｄ（排出操作部）の弾性復元力、突出部の無い平坦な形状に復帰しようとする弁体６の上面部６ｂの弾性復元力、及び、（血圧計のカフに圧縮空気が存在する場合には）カフから開放される空気の圧力によって、揺動部材５は図１（ｂ）に示す第２姿勢に切り換えられる。第２姿勢では弁体６がノズル部材３の開口端面３ｅに押付けられた状態が解消されるので流路３ａが開放される。

　弁体６の延長部６ｄは平面視において矩形を呈しており、その先端の直線状の辺の付近からは、操作補助部２ｐの鋭角な先端と係合可能な爪状突起６ｅが上方に延びている。この断面形状が三角形で図１の紙面貫通方向に直線状に延びた爪状突起６ｅは、揺動部材５が第１姿勢の時に延長部６ｅを確実に操作補助部２ｐと係合させる働きを有する。また、爪状突起６ｅは第２姿勢において既に操作補助部２ｐとの係合姿勢を維持するように構成されているので、爪状突起６ｅが操作補助部２ｐと係合することなく第１姿勢に切り替えられる虞がない。爪状突起６ｅの大きさは例えば高さが０．２～０．４ｍｍ程度とすれば良いが必ずしもこの値に限らない。

　図１及び図３に示すように、揺動部材５を支持する板状部材２１は、軸芯Ｘと略平行に延びるように、ヨーク２０とハウジング２との間に挟着固定されている。板状部材２１の上端中央部には、上方に突出する凸状部２１ａが段状に形成されている。揺動部材５の中央には凸状部２１ａの幅に匹敵する長さのスリット５ｃが形成されている。揺動部材５は、凸状部２１ａがスリット５ｃに挿通される状態で、凸状部２１ａの左右に直線状に延びた一対の肩部２１ｂの上に支持されている。ハウジング２の空洞部２Ｖａの内面からは断面が楔状の保持突起２ｂが下向きに延びている。保持突起２ｂは、ソレノイドバルブ１Ａの姿勢と無関係に、例えばソレノイドバルブ１Ａが図の状態に対して上下反転された姿勢で用いられた場合でも、凸状部２１ａがスリット５ｃから抜け出すのを規制する抜け止め部を構成している。

　給電部１６は、Ｌ字状に曲げ加工された一対の棒状の端子部材１８を有する。棒状の端子１８はボビン１４の下端から径方向に突出した下方フランジ部１４ｂの溝に押し嵌めによって係止されている。より具体的には、端子部材１８は、直線状に延びた端子本体１８ａと、端子本体１８ａの上端から直角に一体的に延出した被接合部１８ｂとからなる。
　ボビン１４の下方フランジ部１４ｂには、端子本体１８ａを軸芯Ｘに沿って係入可能な受入れ孔１４ｅ、及び、受入れ孔１４ｅと連通し且つ径方向に延びた嵌合溝１４ｆが形成されている。端子部材１８の端子本体１８ａを下方フランジ部１４ｂの受入れ孔１４ｅに上方から挿通し、引き続き、端子部材１８の被接合部１８ｂを嵌合溝１４ｆ内に圧入するだけで、端子部材１８のボビン１４への固定が完了する。ソレノイドコイル１３を構成する導線１５は被接合部１８ｂの先端部または中間部に直接溶接される。嵌合溝１４ｆと被
接合部１８ｂとの間の係合に基づいて、端子部材１８の軸芯Ｘに沿った抜け出し、及び、端子部材１８の受入れ孔１４ｅ内での回動が規制される。

　ソレノイドバルブ１Ａの組立て手順の一例を以下に示す。
（１）ボビン１４の円筒部１４ａに導線１５を巻回してソレノイドコイル１３を形成する。
（２）端子部材１８の端子本体１８ａを下方フランジ部１４ｂの受入れ孔１４ｅに上方から挿通し、端子部材１８の被接合部１８ｂを嵌合溝１４ｆ内に圧入することで、一対の端子部材１８をボビン１４へ固定する。導線１５の両端を被接合部１８ｂに溶接する。
（３）ソレノイドコイル１３が支持されたボビン１４の円筒部１４ａに固定鉄心１２を挿通して、固定鉄心１２の下端をヨーク２０の貫通孔２０ａに挿通後、カシメ締結する。
（４）揺動部材５の貫通孔５に弁体６の被係止部６ａを嵌着する。
（５）揺動部材５を板状部材２１の上端に載置する。この時、板状部材２１の凸状部２１ａを揺動部材５のスリット５ｃに挿通させ、揺動部材５の下面が、板状部材２１の凸状部２１ａの左右にある肩部２１ｂ上に支持されるようにする。
（６）揺動部材５と板状部材２１とからなるアセンブリをハウジング２の空洞部２Ｖａに側面から収納する。
（７）ソレノイドコイル１３のアセンブリをハウジング２の空洞部２Ｖａに側面から押し嵌めする。この時、先に収納されている板状部材２１がヨーク２０とハウジング２の内壁との間に挟着固定されるようにする。
（８）ノズル部材３をハウジング２に取り付ける。ノズル部材３の下端付近には平面視で概して円形のフランジ３ｃと、フランジ３ｃから下方に延びた小径のボス部３ｄが形成されている。フランジ３ｃの下端面がハウジング２の上面に密着するように、ボス部３ｄをハウジング２の貫通孔２Ｈに圧入操作する。

（適用例）
　ソレノイドバルブ１Ａの医療装置への適用例の一つを図４に示す。図４（ａ）は、ソレノイドバルブ１Ａを用いた自動血圧計の一例としての手首血圧計１００の外観を示し、図４（ｂ）は、耳式血圧計のカフ装置の外観を示す。また、図５は、ソレノイドバルブ１Ａを含む自動血圧計の概略ブロック図を示す。
　図４（ａ）に示すように、手首血圧計１００は、本体１１０、測定値などの表示部１１１、電源の入り切りなどのためのスイッチ１１２、カフ１１３などを備える。また、図４（ｂ）に示すように、耳式血圧計のカフ装置は、弾性チューブ製のエア配管１２１（必要に応じて信号線も内蔵）、耳部（好ましくは耳珠）を挟むように対向する２つのカフ１１３、滑止部１１３ａ、取手１１３ｂなどを備える。

　図５に示すように、これらの自動血圧計は、電源部としての乾電池１２２、カフ（空気袋）１１３に加圧エアを供給するポンプ１１６、カフ１１３のエアを排気する本発明に係るソレノイドバルブ１Ａ、カフ１１３内のエア圧力を検出する圧力センサ１１８、主として圧力センサ１１８の測定値に応じてソレノイドバルブ１Ａの駆動制御する電磁弁制御回路１１７、装置全体を制御する制御部としてのＣＰＵ１２０、ＣＰＵ１２０に繋がる電源スイッチ１１２、表示部１１１、ＣＰＵ１２０によって処理される各種プログラムなどを格納するためのＲＯＭ１１５、ＣＰＵ１２０によって処理されるプログラムのワークエリアとして機能するとともに、プログラム処理時に設定入力条件、データ等を一時的に記憶する記憶手段としても機能するＲＡＭ１１４、等によって構成されている。なお、ＣＰＵ１２０は、最高血圧（収縮期血圧）、最低血圧（拡張期血圧）の演算手段も含んでいる。

　エア配管１２１は、ポンプ１１６からカフ１１３に圧縮空気を送り込むための主配管１２１ａ、主配管１２１ａと圧力センサ１１８とを連通させるための検出用配管１２１ｂ、および、カフ１１３内の高圧空気をソレノイドバルブ１Ａによって排気するために主配管１２１ａと連通した排気用配管１２１ｃを含む。
　また、携帯型エアマッサージ装置もほぼ上述の手首血圧計と同様の構成であるが、複数のマッサージパターンをＲＯＭ１１５に記憶させており、選択スイッチでその中から所望のマッサージパターンを選択できるようにしている。

　図６は、ソレノイドバルブ１Ａの医療装置へのさらに別の適用例の一例として、上記ソレノイドバルブ１Ａを含む酸素濃縮装置の概略ブロック図を示す。この酸素濃縮装置は、電源部としての電源（ＡＣ電源及び／又はバッテリ）１２２、窒素を選択的に吸着する吸着ユニット１３１、吸着ユニット１３１に圧縮空気を供給するコンプレッサ１３０、９０％以上に濃縮された酸素を蓄える製品タンク１３２、酸素濃度、酸素流量などを測定するジルコニア型又は超音波型センサ１３３、患者の吸気期間に同調して鼻カニューレに濃縮酸素を供給するための呼吸同調器１３４、ソレノイドバルブ１Ａの駆動を制御する電磁弁制御回路１１７、装置全体を制御するＣＰＵ１２０、ＣＰＵ１２０に繋がる電源スイッチ１１２や表示部１１１、ＣＰＵ１２０で処理される各種プログラムが格納されているＲＯＭ１１５、ＣＰＵ１２０によって処理されるプログラムのワークエリアとして機能するとともに、プログラム処理時に設定入力条件、データ等を一時的に記憶する記憶手段としても機能するＲＡＭ１１４などを有している。

〔第２実施形態〕
　図７は、揺動部材５を第２姿勢に向けて付勢する付勢機構が、揺動部材５の弁体６とは反対側、すなわち、被吸着部５ａの端部付近に設けられた第２実施形態によるソレノイドバルブ１Ｂを示す。
　ここでは、弁体６に延長部６ｄは設けられておらず、前記付勢機構は揺動部材５の被吸着部５ａに取り付けられた排出操作片３０（排出操作部の一例）からなる。排出操作片３０は、被吸着部５ａから径方向外側に向かって延びるように取り付けられたエラストマ製の板状部材であり、その先端はボビン１４の上端面とハウジング２の内面との境界部ＢＰに当て付け配置されている。

　ソレノイドコイル１３への通電によって被吸着部５ａが固定鉄心１２の上端に吸着された第１姿勢では、図７（ａ）に示すように、弁体６によってノズル部材３の流路３３ａが閉鎖されている。この時、排出操作片３０は、中央付近の一部が小さな曲率半径で屈曲変形されたストレスの大きな断面形状に弾性変形されている。
　次に、ソレノイドコイル１３への通電が解除されると、固定鉄心１２の磁化及び被吸着部５ａの吸着が実質的に無くなり、境界部ＢＰに向かって全体的に大きな曲率半径で湾曲したストレスの小さい形状に復帰しようとする排出操作片３０の弾性復元力、突出部の無い平坦な形状に復帰しようとする弁体６の上面部６ｂの弾性復元力、及び、カフから開放される空気の圧力によって、揺動部材５は図７（ｂ）に示す第２姿勢に切り換えられる。

〔第３実施形態〕
　図８～図１０に示す第３実施形態によるソレノイドバルブ１Ｃは、樹脂製のハウジング２を備える。ハウジング２には、概してＬ字状の断面を備えた空洞部が一方の側方のみで開口するように形成されている。この空洞部は図８の上下に延びた第１空洞部２Ｖａと、第１空洞部２Ｖａの上端付近から横向きに延びた第２空洞部２Ｖｂとを有する。ハウジング２の外側には、排気（開放空気）のための流路３ａを備えたノズル部材３が取り付けられ、流路３ａの基端部は第２空洞部２Ｖｂと連通している。第２空洞部２Ｖｂには流路３ａを閉鎖するための弁体６が設けられており、第１空洞部２Ｖａには、弁体６が流路３ａを閉じた状態と開放した状態との間で切り換えるためのソレノイド部１０が設けられている。ノズル部材３は、ハウジング２の上面に形成された貫通孔２Ｈに圧入固定されている。ノズル部材３には、ポンプからカフに圧縮空気を送り込むための後述するエア配管１２１と連通した排気用配管１２１ｃ（図５を参照）が気密状に外嵌接続される。

　ソレノイド部１０は、軸芯Ｘに沿って延びた固定鉄心１２と、固定鉄心１２を選択的に磁化させるソレノイドコイル１３と、ソレノイドコイル１３によって形成される磁界を収束するためのヨーク２０とを有する。ソレノイドコイル１３は、固定鉄心１２の外周面に外嵌配置されたボビン１４と、ボビン１４の円筒部１４ａにコイル状に巻回された導線１５と、導線１５に給電するための給電部１６とを有する。
　弁体部４は、ソレノイドコイル１３の側方に立設された板状部材２１の一部によって揺動自在に支持された揺動部材５（可動部材）を有する。揺動部材５は板状部材２１の面内に形成される揺動軸芯Ｙ（図９を参照）回りで揺動可能に支持されている。揺動部材５の一端には、ソレノイドコイル１３への通電に基づいて磁化される固定鉄心１２の上端に吸着される被吸着部５ａが設けられている。被吸着部５ａが固定鉄心１２の上端に吸着されることで、揺動部材５は図８（ａ）に示すようにノズル部材３の流路３ａを塞ぐ第１姿勢となる。

　揺動中心を挟んで被吸着部５ａと反対側に相当する揺動部材５の他端付近には円形の貫通孔５ｂが形成されている。この貫通孔５ｂにはゴムなどの弾性材料からなる弁体６が係止されている。弁体６に用いる弾性材料としては例えばショア硬さ（ＨＳ）が４０程度の合成ゴム（例えばＮＢＲ）を適用することができるが、本発明に用いる弁体として適切な弾性を備えた材料であればこれに限らない。弁体６は、揺動部材５の貫通孔５ｂに上方から嵌合係入される円筒状の被係止部６ａと、被係止部６ａの上端部を閉じる平坦な円盤状の上面部６ｂと、被係止部６ａの上端部の全周から径方向の一方に外向きに延びたフランジ部６ｃと、フランジ部６ｃの一部から更に径方向の一方に延びた延長部６ｄ（排出操作部の一例）を一体的に備えている。

　被吸着部５ａが固定鉄心１２の上端に吸着された第１姿勢では、図８（ａ）に示すように、弁体６の上面部６ｂがノズル部材３の開口端面３ｅに押付けられることで、ノズル部材３の流路３ａが閉鎖される。この時、弁体６の延長部６ｄは、ハウジング２の内面に下向きに形成された突起状の操作補助部２ｐによって、下方に折り曲げるように弾性変形させられている。同時に、弁体６の上面部６ｂも中央部が下方に突出した状態に弾性変形されている。尚、ノズル部材３の流路３ａの内部には、流路３ａの上端の流入口に比して内径が約０．３ｍｍと非常に小さいオリフィス３ｂが形成されており、このオリフィス３ｂは、弁体６が押付けられる流路３ａの下端部まで連続しているので、ノズル部材３に対する弁体６の押付け力が比較的小さめでも確実な閉鎖が可能となる。

　ソレノイドコイル１３への通電が解除されると、固定鉄心１２の磁化及び被吸着部５ａの吸着が無くなるので、上面部６ｂに沿って直線状に延びた形状に復帰しようとする弁体６の延長部６ｄ（排出操作部）の弾性復元力、突出部の無い平坦な形状に復帰しようとする弁体６の上面部６ｂの弾性復元力、及び、（血圧計のカフに圧縮空気が存在する場合には）カフから開放される空気の圧力によって、揺動部材５は図８（ｂ）に示す第２姿勢に切り換えられる。第２姿勢では弁体６がノズル部材３の開口端面３ｅに押付けられた状態が解消されるので流路３ａが開放される。

　弁体６の延長部６ｄは平面視において矩形を呈しており、その先端の直線状の辺の付近からは、操作補助部２ｐの鋭角な先端と係合可能な爪状突起６ｅが上方に延びている。この断面形状が三角形で図８の紙面貫通方向に直線状に延びた爪状突起６ｅは、揺動部材５が第１姿勢の時に延長部６ｅを確実に操作補助部２ｐと係合させる働きを有する。また、爪状突起６ｅは第２姿勢において既に操作補助部２ｐとの係合姿勢を維持するように構成されているので、爪状突起６ｅが操作補助部２ｐと係合することなく第１姿勢に切り替えられる虞がない。爪状突起６ｅの大きさは例えば高さが０．２～０．４ｍｍ程度とすれば良いが必ずしもこの値に限らない。

　図８及び図１０に示すように、揺動部材５を支持する薄い板状部材２１は、軸芯Ｘと略平行に延びるように、ヨーク２０とハウジング２との間に挟着固定されている。板状部材２１の上端よりも僅かに下方には、スリット状の切欠き部２１ａが軸芯Ｘと直角に交差するように形成されている。切欠き部２１ａは板状部材２１の一側方にのみ開口しているため、この切欠き部２１ａの付近はコの字状を呈していることになる。他方、揺動部材５の中央付近の表裏面には、互いに対向配置された一対の係止溝５ｄ，５ｅが直線状に形成されている。揺動部材５は、切欠き部２１ａが一対の係止溝５ｄ，５ｅに同時に係入される形で、切欠き部２１ａのスリットに差し込まれている。揺動部材５の係止溝５ｄ，５ｅと板状部材２１の切欠き部２１ａとは、互いに協働して、揺動部材５を揺動自在に支持する支持手段を構成すると同時に、揺動部材５が備えた揺動軸芯Ｙの移動及び回転（特に軸芯Ｘ回りでの回転）を規制する規制手段をも構成している。

　給電部１６は、Ｌ字状に曲げ加工された一対の棒状の端子部材１８を有する。棒状の端子１８はボビン１４の下端から径方向に突出した下方フランジ部１４ｂの溝に押し嵌めによって係止されている。より具体的には、端子部材１８は、直線状に延びた端子本体１８ａと、端子本体１８ａの上端から直角に一体的に延出した被接合部１８ｂとからなる。
　ボビン１４の下方フランジ部１４ｂには、端子本体１８ａを軸芯Ｘに沿って係入可能な受入れ孔１４ｅ、及び、受入れ孔１４ｅと連通し且つ径方向に延びた嵌合溝１４ｆが形成
されている。端子部材１８の端子本体１８ａを下方フランジ部１４ｂの受入れ孔１４ｅに上方から挿通し、引き続き、端子部材１８の被接合部１８ｂを嵌合溝１４ｆ内に圧入するだけで、端子部材１８のボビン１４への固定が完了する。ソレノイドコイル１３を構成する導線１５は被接合部１８ｂの先端部または中間部に直接溶接される。嵌合溝１４ｆと被接合部１８ｂとの間の係合に基づいて、端子部材１８の軸芯Ｘに沿った抜け出し、及び、端子部材１８の受入れ孔１４ｅ内での回動が規制される。

　ソレノイドバルブ１Ｃの組立て手順の一例を以下に示す。
（１）ボビン１４の円筒部１４ａに導線１５を巻回してソレノイドコイル１３を形成する。
（２）端子部材１８の端子本体１８ａを下方フランジ部１４ｂの受入れ孔１４ｅに上方から挿通し、端子部材１８の被接合部１８ｂを嵌合溝１４ｆ内に圧入することで、一対の端子部材１８をボビン１４へ固定する。導線１５の両端を被接合部１８ｂに溶接する。
（３）ソレノイドコイル１３が支持されたボビン１４の円筒部１４ａに固定鉄心１２を挿通して、固定鉄心１２の下端をヨーク２０の貫通孔２０ａに挿通後、カシメ締結する。
（４）揺動部材５の貫通孔５ｂに弁体６の被係止部６ａを嵌着する。
（５）揺動部材５を板状部材２１の切欠き部２１ａに横方向から差し込む。この時、切欠き部２１ａのスリットを上下から挟むように位置する板状部材２１の部位が、揺動部材５の一対の係止溝５ｄ，５ｅに係入されるようにする。
（６）揺動部材５と板状部材２１とからなるアセンブリをハウジング２の空洞部２Ｖａに側面から収納する。
（７）ソレノイドコイル１３のアセンブリをハウジング２の空洞部２Ｖａに側面から押し嵌めする。この時、先に収納されている板状部材２１がヨーク２０とハウジング２の内壁との間に挟着固定されるようにする。
（８）ノズル部材３をハウジング２に取り付ける。ノズル部材３の下端付近には平面視で円形のフランジ３ｃと、フランジ３ｃから下方に延びた小径のボス部３ｄが形成されている。フランジ３ｃの下端面がハウジング２の上面に密着するように、ボス部３ｄをハウジング２の貫通孔２Ｈに圧入操作する。

（第４実施形態）
　図１１から図１３は、揺動部材５の揺動軸芯Ｙの移動を規制する規制手段が、揺動軸芯Ｙに沿って延びるように揺動部材５に形成された第１係止孔５Ｈと、ヨーク２０の先端に形成された第２係止孔２０Ｈと、第１係止孔５Ｈおよび第２係止孔２０Ｈとに同時に挿通されたシャフト部材２２とからなる第４実施形態によるソレノイドバルブ１Ｄを示す。
　ここでは、揺動部材５の中央部付近に一対の切欠き５ｆによって挟まれた幅狭部５ｇが形成してあり、他方、ヨーク２０の先端の両端には、その幅狭部５ｇを間に受容するための一対の延長部２０ｂ，２０ｂが上向きに延設されている。シャフト部材２２の幅狭部５ｇには水平に延びた第１係止孔５Ｈが貫通形成してある。ヨーク２０の延長部２０ｂ，２０ｂにも水平に延びた一対の第２係止孔２０Ｈが貫通形成してある。これらの第１係止孔５Ｈと第２係止孔２０Ｈとにシャフト部材２２を挿通させることで、揺動部材５がヨーク２０に揺動自在に支持されている。揺動部材５の第１係止孔５Ｈと、ヨーク２０の第２係止孔２０Ｈと、シャフト部材２２とは、揺動部材５が揺動操作される際に揺動軸芯Ｙの移動及び回転を規制する規制手段を構成している。

（変形例）
　図１１から図１３の実施例をさらに変形して、揺動部材５の中央部付近に矩形の貫通孔を形成し、他方、ヨーク２０の先端の中央付近に、この揺動部材５の貫通孔に進入する突起部を形成し、ヨーク２０の突起部に形成した横向き貫通孔と、揺動部材５に形成した横向き貫通孔との双方に１本のシャフト部材を挿通することで、揺動部材５を揺動自在に支持しても良い。

　第１実施形態や第２実施形態のような特別な付勢手段を設けず、第１姿勢においてノズル部の一端に押付けられる弾性材料からなる弁体の中央部付近が、ソレノイドコイルへの通電解除に応じて、揺動部材を第２姿勢に切り替える付勢手段を兼ねている構成としても良い。

　　以上のように、本発明にかかるソレノイドバルブは、可動部材に精度の高い加工技術を必要としないこと、ノズル部の設置位置を制約され難いこと、軽量且つコンパクトな形に製作し易いこと、動作の安定性に優れていること等の特徴を備え、特に、医療装置、たとえば自動血圧計における空気の定速かつ微速排気弁に用いることができる。本発明にかかるソレノイドバルブは、特に、カフ容量が小さい指用血圧計、手首用血圧計、耳式血圧計に好適に適用される。また、上腕用の血圧計（特にカフと本体が一体化された一体型血圧計）にも適用できる。また、他の医療装置、例えば足首用携帯型エアマッサージ装置の排気弁、酸素濃縮装置の呼吸同調器（デマンド弁）、自動腹膜透析装置のクランプ機構を形成するエアシリンダの排気弁等に好適に適用できる。

Claims

　軸芯に沿って延びた固定鉄心と、
　前記固定鉄心の外周に配置されたソレノイドコイルと、
　排出流路を備えたノズル部と、
　前記ノズル部の前記排出流路を閉鎖するための弁体と、
　前記弁体を支持しつつ、前記ソレノイドコイルへの通電状態に基づいて、前記弁体によって前記排出流路を閉鎖する第１姿勢と、前記排出流路を開放する第２姿勢との間で変位操作される可動部材と、を有するソレノイドバルブであって、
　前記可動部材が前記第１姿勢と前記第２姿勢との間で揺動軸芯を介して揺動操作されるように支持された揺動部材からなり、
　前記揺動部材の一端に、前記ソレノイドコイルへの通電に基づいて前記固定鉄心に電磁吸着されることで前記第１姿勢を実現する被吸着部が備えられ、
　前記揺動軸芯を挟んで前記一端と反対側の他端に、前記第１姿勢において前記排出流路を閉鎖する前記弁体が設けられていることを特徴とするソレノイドバルブ。
　前記揺動部材を、前記弁体が前記排出流路の開口部から引き離された前記第２姿勢に向けて付勢する付勢機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
　前記弁体は、前記第１姿勢において前記ノズル部の前記開口部に弾性的に押付けられる閉鎖部を備えた弾性部材からなり、
　前記付勢機構は、前記揺動部材を収納する筐体に設けられた操作補助部と、前記操作補助部との係合に基づいて前記揺動部材を前記第２姿勢に向けて弾性付勢するように前記弁体の一部に突出形成された排出操作部とからなることを特徴とする請求項２に記載のソレノイドバルブ。
　前記排出操作部は、前記第１姿勢と前記第２姿勢のいずれにおいても操作補助部との係合姿勢を維持するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のソレノイドバルブ。
　前記揺動部材が備えた揺動軸芯の動きを規制する規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のソレノイドバルブ。
　前記規制手段は前記揺動部材の表裏面に互いに対向配置された一対の係止溝と、前記一対の係止溝に同時に係入されるスリット状の切欠き部を備えた板状部材とを含むことを特徴とする請求項５に記載のソレノイドバルブ。
　前記ソレノイドコイルに対して板状のヨークが隣接配置されており、
　前記規制手段は、前記揺動軸芯に沿って延びるように前記揺動部材に形成された第１係止孔と、前記ヨークの先端に形成された第２係止孔と、前記第１係止孔および前記第２係止孔とに同時に挿通されたシャフト部材とを含むことを特徴とする請求項５に記載のソレノイドバルブ。