(57)【要約】  この発明は、一連のバルブ（１）への流体の供給を制御すること、より詳しくは外傷に圧力を加える一連の腕帯に空気を供給することに関する。一連のバルブを多くの電力を必要としない単一の、小さなアクチュエータ（５）によって動作させることは望ましいことである。駆動リング（２３）と協働する外側螺旋ねじ山を有するソレノイド動作プランジャ（１５）を備えるリニアアクチュエータが開示される。この駆動リングは、ばね荷重のボールバルブ（３０）を動作させるカム手段（８）と協働する。駆動リング（２３）とカム手段（８）の間の駆動伝達部（７）は、リニアアクチュエータの移動の１方向に対してカム手段の移動を可能にするがもう１つの方向に対してはそうではない。カム手段上の突起部（２５）が、第２の作動が第１のバルブを閉じ第２のバルブを開くまで第１のバルブ（１）を動作させる。
2007532840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動手段が、回転駆動手段（６）、伝達手段（７）およびバルブ（１）に作用するカム手段（８）を介して全てのバルブ（１）を制御するように動作させる往復動可能なリニアアクチュエータ（５）を備え、前記カム手段（８）は、リニアアクチュエータ（５）の移動を回転移動に変換する駆動手段（６）によって回転させられ、前記伝達手段（７）は、前記カム手段（８）が前記駆動手段（６）によって前記リニアアクチュエータ（５）の移動の１方向に対して回転させられるが、前記リニアアクチュエータの移動のもう１つの方向に対しては回転させられないように前記駆動手段（６）と前記カム手段（８）の間に配置されることを特徴とする、流体供給部（２）とポート（３）の間の流体流を制御するための複数の流体供給バルブ（１）のシーケンス制御用の作動手段（４）。
【請求項２】
前記リニアアクチュエータが、戻りばね（２１）の作用に抗して回転しない部材（１５）に作用するソレノイド（１９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の作動手段。
【請求項３】
前記リニアアクチュエータ（５）が、回転しない部材に作用する流体圧力で作動するピストンを備えることを特徴とする、請求項１に記載の作動手段。
【請求項４】
前記回転しない部材（１５）が前記駆動手段（６）と螺旋係合を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の作動手段。
【請求項５】
前記螺旋係合がねじ山であることを特徴とする、請求項４に記載の作動手段。
【請求項６】
前記駆動手段（６）が前記回転しない部材（１５）上で外側に取り付けられる駆動リング（２３）を備えることを特徴とする、請求項２から５に記載の作動手段。
【請求項７】
前記伝達手段（７）が、回転移動を１方向に伝達するがもう１つの方向に伝達しない、前記駆動手段（６）とカム手段（８）との間の摩擦係合を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の作動手段。
【請求項８】
前記伝達手段（７）が、回転移動を１方向に伝達するが、もう１つの方向では歯が互いの上を越えて進むことを可能にする歯付係合を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の作動手段。
【請求項９】
前記伝達手段がラチェット歯であることを特徴とする、請求項８に記載の作動手段。
【請求項１０】
移動が前記リニアアクチュエータの作動行程に際して伝達されることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の作動手段。
【請求項１１】
前記カム手段（８）が各バルブ（１）を動作させるための作動カム（２５）を有する円筒状部材（２４）であることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の作動手段。
【請求項１２】
前記カム手段（８）が前記バルブ（１）のどれもが動作しない中立位置を有することを特徴とする、請求項１１に記載の作動手段。
【請求項１３】
前記作動カムが前記円筒状部材（２４）の周りに間隔の開いた半径方向突起部（２５）を備えることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の作動手段。
【請求項１４】
各流体供給バルブ（１）がばね荷重のボールバルブを備えることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の作動手段。
【請求項１５】
各ばね荷重のボールバルブが前記ポートへの、またはポートからの流体流を防止するように通常は閉じていることを特徴とする、請求項１４に記載の作動手段。
【請求項１６】
各ばね荷重のボールバルブが前記カム手段（８）によって動作するピン（２８）の移動によって開かれることを特徴とする、請求項１５に記載の作動手段。
【請求項１７】
外傷包帯上に圧力を加えるための一連の膨張式腕帯、流体の供給部、前記腕帯の膨張を制御するバルブ手段、および流体供給部と腕帯の間の流量流を制御するバルブ手段を制御するための、前記請求項のいずれかに記載の作動手段。
【請求項１８】
アセンブリが、各ポート用の流体供給バルブと、前記流体供給部と各ポートの間の流体流を制御するための、バルブのシーケンス制御用の請求項１から１６のいずれかに記載の作動手段とを備える、流体供給部と複数のポートの間の流体流を制御するためのバルブアセンブリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の流体供給バルブのシーケンス制御用の作動手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体供給バルブのシーケンス制御は多数の状況で必要とされる。１つは外傷上に変化する圧力を供給するために、多数の、通常は４つの、膨張式腕帯（ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ  ｃｕｆｆ）に圧縮空気または真空を供給する場合である。１つの腕帯のみがどの時点においても状態を変化させ、かつ通常は腕帯の膨張および収縮の所定のシーケンスが存在する。各腕帯は、腕帯の状態を変更すべきときまで開いたままであるそれ独自の流体供給バルブの制御の下で、圧縮空気または真空に接続されるマニホールドから供給される。この状況で、バルブの動作を単純かつ安価な方法で、あまりに多くの動力を必要とせずに、かつできるだけ小さな作動手段によって行うことは有利である。これらの制約が与えられている場合、個々のアクチュエータを各バルブに設けることは、作動手段をあまりに大きくし、かつ制御するのに比較的複雑になるであろうからふさわしくない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の第１の態様によれば、流体供給部とポートの間の流体流を制御するための複数の流体供給バルブのシーケンス制御用の作動手段は、回転駆動手段、伝達手段およびバルブに作用するカム手段を介して全てのバルブを制御するように動作させる往復動可能なリニアアクチュエータを備え、このカム手段はリニアアクチュエータの移動を回転移動に変換する駆動手段によって回転させられ、この伝達手段は、カム手段が駆動手段によってリニアアクチュエータの移動の１方向に対して回転させられるが、リニアアクチュエータの移動のもう１つの方向に対しては回転させられないように、駆動手段とカム手段の間に配置される。
【０００４】
したがって、リニアアクチュエータの１方向での作動が第１のバルブを動作させるようにカム手段を回転させ、次いでリニアアクチュエータがその当初の位置に戻るためにもう１つの方向に移動するとき第１のバルブは動作したままである。別の作動が、第１のバルブがその当初の位置に戻し、別のバルブを動作させるようにカム手段を回転させる、等々。したがって、単一のアクチュエータが全てのバルブを動作させることができるので、この作動手段は小さく維持することができる。どんなバルブもリニアアクチュエータの所与の数の作動によって動作させることができるので、アクチュエータの制御は単純である。さらに、アクチュエータが戻るときバルブは動作したままであるので、バルブを開に維持するためにどんな電力も必要としない。
【０００５】
リニアアクチュエータは、戻りばねの作用に抗して回転しない部材に作用するソレノイドを備えることが好ましい。これは、ソレノイドを作動させるのに電流パルスが必要とされる全てであり、次いでソレノイドはばねによってその当初の位置に戻るので、電力要求量を最低限に維持する。別法として、リニアアクチュエータは、回転しない部材に作用する流体圧力で動作するピストンを備えることもできる。
【０００６】
どちらの場合も、この回転しない部材は、回転するのに自由な駆動手段と螺旋係合を有する。この螺旋係合はねじ山であることが好ましい。この駆動手段は回転しない部材上で外側に取り付けられる駆動リングを備えるのが好都合である。
【０００７】
この伝達手段は、駆動手段とカム手段との間に回転移動を１方向に伝達するがもう１つの方向に伝達しない摩擦係合を備えることができる。別法としてこの伝達手段は、回転移動を１方向に伝達するがもう１つの方向では歯が互いの上を越えて進むことができるラチェット歯などの歯付係合を備えることができる。移動がリニアアクチュエータの戻り行程ではなく作動行程に際して伝達されることは好都合である。
【０００８】
このカム手段は、各バルブを動作させるための作動カムを有する円筒状の部材とすることができる。それは、バルブのどれもが作動しない中立位置も有することができる。この作動カムは、円筒状部材の周りに間隔の開いた半径方向突起部を備えることが好ましい。
【０００９】
各流体供給バルブは、ポートへの、またはポートからの流体流を防止するように通常は閉じており、カムによって動作するピンの移動によって開かれる、ばね荷重のボールバルブを備えることが好ましい。
【００１０】
この発明の第２の態様によれば、外傷包帯上に圧力を加えるための一連の膨張式腕帯、流体の供給部、腕帯の膨張を制御するバルブ手段およびこの発明の第１の態様による作動手段が提供される。
【００１１】
この発明の第３の態様によれば、流体供給部と複数のポートの間の流体流を制御するためのバルブアセンブリが提供され、このアセンブリは、各ポート用の流体供給バルブおよび流体供給部と各ポートの間の流体流を制御するためのバルブのシーケンス制御用の、この発明の第１の態様による作動手段を備える。
【００１２】
この作動手段の一実施形態を添付の図面に示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面は複数の流体供給バルブ１のシーケンス制御用の装置を示す。各バルブ１は、マニホールド２からそれぞれのポート３への圧縮空気または真空の供給を制御する。各ポート３は、外傷包帯に圧力を供給するための膨張式腕帯（図示せず）に接続される。この腕帯は、たった１つの腕帯の状態でさえいつでも変化しているように、シーケンス的に膨張または収縮させられる。この装置は、バルブ１を動作させるリニアアクチュエータ５、回転駆動手段６、駆動伝達手段７およびカム手段８を備える、バルブ１の動作を制御するための作動手段４を有する。
【００１４】
この装置は端部キャップ１０によって閉じられるハウジング本体９を備える。作動手段４は、ハウジング本体９内に段付の主穴１２および端部キャップ内に盲穴１３を備える長手方向穴１１内に収容される。ハウジング本体９も、主穴１２に対し垂直で、主穴内に開口する１組の段付穴１４を有する。各穴１４は、後でより詳細に説明するバルブ１を収納する。
【００１５】
作動手段４のリニアアクチュエータ５は、ソレノイド動作プランジャ１５を備える。このプランジャ１５は円筒形であるが、回転しないように端部キャップ１０の穴１３内に受けられる正方形の端部１６を有する。プランジャ１５は、その中にソレノイド１９のアーマチュア１８が固定される、端部キャップ１０から離れて開口する盲穴１７を有する。ソレノイドコイル２０はハウジング本体９の外側に設けられる。このプランジャ１５は、プランジャとハウジング本体９の対向する端部のところのショルダ２２の間で作用するばね２１によって端部キャップ１０に向かって付勢される。プランジャ１５の円筒形部分は外側に、駆動手段６の相補的な内側ねじ山と協働する螺旋状のねじ山構造を有する。
【００１６】
この駆動手段６は、穴１２のより大きな直径部分内に収容される段付のリング２３を備える。どちらの方向へのプランジャ１５の直線移動も、もたらされる直線移動の量、およびねじ山構造の螺旋角度の量によって決まる所与の角度量だけ、それに対応して駆動リング２３を回転させる。
【００１７】
この駆動リング２３は、バルブ１を動作させるようにカム手段８と協働する。このカム手段８は、ばね２１の周りに配置される段付の円筒状バレル２４を備える。このバレル２４は、各バルブ１を動作させるための半径方向カム突起部分２５を有する。他の突起部はバルブを動作させるためにバレル２４の周りに適当な軸方向位置に間隔を開けて存在するので、１つの突起部２５のみ示されている。
【００１８】
このバレル２４は、詳細には示されていない駆動伝達手段７を介して駆動リング２３と協働する拡大された端部２６を有する。この駆動伝達手段７は、駆動リング２３の相補的な半径方向表面および端部２６上に設けられ、かつ回転駆動が駆動リングからカムバレルに回転の一方向に対して伝達するがもう１つは伝達しないように準備された歯付き構造を備える。したがってこの駆動伝達手段は１方向クラッチのように動作し、歯が回転の一方向に対して駆動力をもたらすように係合し、回転のもう１つの方向で互いの上を摺動するラチェット形式の歯付構造とすることができる。この歯を切り離すことができるように、駆動リング２３と端部キャップ１０の間にクリアランス２７が設けられている。したがって、この駆動リング２３は、制限された量の直線移動ならびに回転移動を行う。
【００１９】
したがって、リニアアクチュエータ５の各作動は、カムバレル２４を所定の量だけ回転させる。カム突起部２５は、１つのバルブ１のみ動作する４つの位置、およびどのバルブも動作しない中立位置を有するように配置される。したがって、各作動に対するカムバレル２４の角度回転は７２°である。
【００２０】
各カム突起部２５は、対応するバルブ１を動作させるために、それぞれの穴１４内で働くバルブ作動ピン２８に作用する。
【００２１】
各バルブ１は、穴１４の傾いた部分のところに形成される座３１と協働するボールバルブ部材３０を備える。ばね３２がそれを付勢して閉じるようにボールバルブ部材３０に作用する。バルブはこのボール３０を座３１から離して上昇させる作動ピン２８によって開けられる。バルブ１が開いているとき、マニホールド２とポート３の間を流体が流れることが可能になる。このマニホールド２は、制御バルブ（図示せず）を介して圧縮空気源、真空源、または大気に接続することができる。これによってバルブ１によって制御される腕帯の膨張または収縮が可能になる。
【００２２】
したがって動作に対して、カムバレルがその中立位置にあり、どんなバルブも開いていないと仮定する。マニホールド２が圧縮空気、真空または大気源に適切に接続される。電流が短時間パルスとしてソレノイドコイル２０に供給される。ソレノイドの動作がアーマチュア１８およびプランジャ１５を外向きに引っ張り、それが駆動リング２３を引っ張りカムバレル２４と係合させる。移動のこの方向での駆動がカムバレル２４に伝達されるので、プランジャ１５の移動も駆動リング２３およびカムバレル２４を所与の回転量だけ回転させる。カムバレル２４の回転は、流体がポート３を介して腕帯内に流れ、または腕帯から流れ出ることができるようにバルブ１を開けるために、カム突起部２５をアクチュエータピン２８との係合に至らせる。
【００２３】
電流が停止するとき、ばね２１がプランジャ１５および駆動リング２３をそれらの当初の位置に戻す。クリアランス２７が、カムバレル２４が移動しないように伝達手段７が係脱することを保証する。したがって、作動したバルブ１は、（中立位置が必要とされない限り）そのバルブが閉じられ別のバルブが開かれるときの、ソレノイドの次の動作まで開いたままである。したがってこの装置は、ポート３のところに必要とされる圧力を供給するように動作し、ソレノイドに短いパルス電流を供給することのみ必要であるため、構造および動作において非常に単純である。任意の所与のバルブ１の作動もソレノイドへの適切な数の電流パルスによって確実に行うことができる。
【００２４】
リニアアクチュエータ５は、ソレノイドではなくピストンで動作させることができることは理解されるであろう。同様に、駆動伝達手段７は改変することができ、歯付係合ではなく単純に摩擦を当てにすることができることも理解されるであろう。例えば摩擦駆動は、リング２３および端部２６の相補的半径方向表面上の自己解放テーパ（ｓｅｌｆ−ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｔａｐｅｒ）の形態とすることもできる。
【００２５】
カムバレル２４の回転がリニアアクチュエータ５の作動行程ではなく戻り行程で起きるようにすることも可能であろう。
【００２６】
この駆動装置は、より多くのまたはより少ないバルブにも対応できるように容易に改変することができる。このバルブは、異なる型式のものであることができる。
【００２７】
さらに、所望の場合アクチュエータ手段の全体長さを短縮するために、アクチュエータ／ソレノイドは完全に、または部分的にカムバレルの内側にまたは並行にのどちらででも配置できることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】作動手段の平面図である。
【図２】図１の線２−２に沿った長手方向断面図である。
【図１】
2007532840.tif 000003
【図２】
2007532840.tif 000004
【国際調査報告】
2007532840.tif 000005
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