(57)【要約】      （修正有）【課題】特に、介護用車椅子に使用されるエアクッション等において用い、細かい圧力調整が可能であり、また、圧力開放時の弁体の振動に起因する不快音を抑えることができるリリーフバルブ及びそれを用いたエアクッション装置を提供する。【解決手段】一端部に流体が流入する流入口１８が開口するバルブケース１２において、バルブケース１２に螺着されるハンドルキャップ２４を周方向に回転することで、弁体２８への、付勢部材３６の付勢力を調整可能とすることで、弁体の開弁力圧の細かい調整が可能となる。一方、プランジャー３０の円周壁３２の一部において、その縦方向に切り欠けられた切り欠け部４２に、ピストン部材３８の周壁の外側に形成された突起部４４を嵌合される構成とすることで弁体２８の回転を仰制することにより、弁体の振動に起因する不快音を抑えることができるリリーフバルブ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に流体が流入する流入口が、他端部に流体が流出する流出口が開口されるとともに、当該流出口の外周面に第１ネジ部が形成されたバルブケースと、
内周面に第２ネジ部が形成された下面開口の筒状となされ、前記バルブケースの流出口を覆うようにして前記第１ネジ部と前記第２ネジ部とが嵌り合う態様で前記バルブケースに螺着されるハンドルキャップと、
前記バルブケース内において、前記流入口を内部から開閉可能とする弁体と、
裏面に前記弁体が取り付けられるとともに、表面には、円周壁が立設され、且つ、当該円周壁の中心に中心軸が形成されてなるプランジャーと、
前記プランジャーの中心軸を内挿し、前記弁体を前記バルブケースの流入口側へと付勢可能にする付勢部材と、
一方が開口した円筒部を有し、当該円筒部の開口側を前記プランジャーの円周壁内側に挿脱自在に配置されるピストン部材と、
前記ハンドルキャップ内に設けられたネジ部材と、
を備え、
前記ハンドルキャップが周方向に回されると、当該ハンドルキャップが前記バルブケースの軸方向に移動し、それに伴って前記ネジ部材が軸方向に移動することで、当該ネジ部材が、前記ピストン部材を軸方向に押し込み、当該ピストン部材が、前記プランジャーの中心軸を内挿する付勢部材の圧縮長さを変更可能にするリリーフバルブであって、
前記プランジャーの円周壁は、その一部において、その縦方向に切り欠けられた切り欠け部が形成されており、且つ、前記ピストン部材は、その周壁の外側に突起部が形成されており、当該突起部が、前記切り欠け部に嵌合される構成となっていることを特徴とするリリーフバルブ。
【請求項２】
エアセルと、当該エアセルの内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部から給気可能にする第１のチューブと、当該第１のチューブに挿脱可能に取り付けられ、前記第１のチューブ内にエアを取り込み可能なチェックバルブと、当該エアセルの内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部へと排気可能にする第２のチューブと、前記第２のチューブの所定位置において、一端が、挿脱可能に取り付けられる第３のチューブと、を備えるとともに、当該第３のチューブの他端を請求項１記載のリリーフバルブにおけるバルブケースの流入口に取り付けたことを特徴とするエアクッション装置。
【請求項３】
前記エアセルの内部には、ウレタン部材を格納する格納部が複数形成されていることを特徴とする請求項２記載のエアクッション装置。
【請求項４】
前記ウレタン部材は、キューブ状ウレタン部材と、ブロック状ウレタン部材の２種類を用い、前記エアクッション装置の使用者の座骨が当接する範囲に対応する前記格納部には、前記キューブ状ウレタン部材を格納し、大腿部が当接する範囲に対応する前記格納部には、前記ブロック状ウレタン部材を格納することを特徴とする請求項３記載のエアクッション装置。
【請求項５】
前記エアセルは、上下２層に積層された積層ウレタンベース上に載置されるとともに、前記第１のチューブが取り付けられている側面以外の側面側が、ウレタン材からなるコ字状の周壁により囲われていることを特徴とする請求項２〜４何れか１項記載のエアクッション装置。
【請求項６】
前記積層ウレタンベースの下層側のウレタンベースには、上層側よりも高硬度のウレタン材が用いられていることを特徴とする請求項５記載のエアクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧力が所定の値以上のときに、その圧力を自動で開放し、また、所定の圧力まで減圧したときに、流路を自動で閉塞し、所定の圧力に維持するリリーフバルブと、それを備えた車椅子等に使用されるエアクッション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体が所定の圧力に達したときに開放する機構として、リリーフバルブなどが用いられている。このリリーフバルブは、弁体をコイルバネにより付勢しており、通常時にはコイルバネの付勢により閉じているが、流体が所定の開放圧力に達したときに、コイルバネの付勢に対向して弁体が開き、圧力を開放するという仕組みになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、流体が所定の開放圧力に達したときに開放するリリーフバルブであって、一端部に流体が流入する流入口が開口され、かつ周壁に流入孔が穿設された流入室と、他端部に流体が流出する流出口が開口され、且つ周壁に流出孔が穿設された流出室とに区画されバルブ本体と、外周面に第１ネジ部が形成された上面開口の筒状となされ、前記バルブ本体の外部において前記流入孔と前記流出孔を内部に配置する態様で立設されたハウジングと、内周面に第２ネジ部が形成された下面開口の筒状となされ、前記ハウジングの上面開口を覆うようにして前記第１ネジ部と前記第２ネジ部とが嵌り合う態様で前記ハウジングに螺着されたハンドルキャップと、該ハンドルキャップの内部に設けられたステムと、前記バルブ本体の流入孔を開閉する弁体と、前記ステムと前記弁体の間に設けられ、該弁体を前記バルブ本体の流入室側に付勢する付勢部材とを備え、前記ハンドルキャップが周方向に回されると、該ハンドルキャップが前記ハウジングの軸方向に移動し、それに伴って前記ステムが軸方向に移動して前記付勢部材の圧縮長さが変更されることにより流体の開放圧力が調節されることを特徴とするリリーフバルブが開示されている。
【０００４】
この技術によれば、リリーフバルブを所定の管や装置に取り付けた場合、ハンドルキャップが当該管や装置の外部に位置するとともに、工具を使用することなく人手で摘んで回せるものである。このため、操作者は管や装置を分解することなく、単にハンドルキャップをつまんで回すことにより、リリーフバルブの開放圧力を簡単且つ確実に調整することができるとされている。
【０００５】
一方、従来から、エアクッションに対して空気の注入や排出を行うためのバルブ装置が用いられてきている。例えば、特許文献２には、空気室体と、作動バーと、弾性体とによって構成するバルブ構造において、空気室体には、相互に連通する第一通孔及び第二通孔及び空気室が設けられ、空気室の底側は開口状を呈し、空気室の底側は底台座によって密閉され、作動バーは空気室内に設けられ、作動バーの底側には、外径が第一通孔より大きい段差部が設けられ、作動バーの上端は第一通孔に穿設され、弾性体は空気室内に設けられ、弾性体は段差部に当接し、段差部は第一通孔を密閉し、空気室体と、作動バーと、弾性体とにより簡易なモジュール構造が構成され、作動バーが押されると段差部は下に移動し、それにより第一通孔と第二通孔が相互に連通され、外部の空気が第一通孔に進入し、さらに第二通孔に進入し、エアクッションの空気の注入と排出が行われることを特徴とするバルブ構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８１５２７号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１６０８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示されているバルブ構造は、エアクッションに対する空気注入や排出を容易に行うことはできるが、その調整量はおおざっぱなものとなってしまい、細かい内圧調整が必要な場面、例えば、被介護者を車椅子に乗せる際に用いる場合には、使い勝手が悪いとされている。さらに、特許文献１に開示されているリリーフバルブは、大型なものであるため、エアクッションの内圧調整には適していないのは勿論ではあるが、たとえ、小型化した場合であっても、圧力開放時、流体が外部に流出する際、弁体部分が振動してしまい、打音や、擦れ音が発生してしまい、使用者にとって不快なものとなってしまう。
【０００８】
本発明は、上述の問題を解決するためのもので、特に、介護用車椅子に使用されるエアクッション等において用いれば、細かい圧力調整が可能であり、また、圧力開放時の弁体の振動に起因する不快音を抑えることができるリリーフバルブ及びそれを用いたエアクッション装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、一端部に流体が流入する流入口が、他端部に流体が流出する流出口が開口されるとともに、当該流出口の外周面に第１ネジ部が形成されたバルブケースと、内周面に第２ネジ部が形成された下面開口の筒状となされ、前記バルブケースの流出口を覆うようにして前記第１ネジ部と前記第２ネジ部とが嵌り合う態様で前記バルブケースに螺着されるハンドルキャップと、前記バルブケース内において、前記流入口を内部から開閉可能とする弁体と、裏面に前記弁体が取り付けられるとともに、表面には、円周壁が立設され、且つ、当該円周壁の中心に中心軸が形成されてなるプランジャーと、前記プランジャーの中心軸を内挿し、前記弁体を前記バルブケースの流入口側へと付勢可能にする付勢部材と、一方が開口した円筒部を有し、当該円筒部の開口側を前記プランジャーの円周壁内側に挿脱自在に配置されるピストン部材と、前記ハンドルキャップ内に設けられたネジ部材とを備え、前記ハンドルキャップが周方向に回されると、当該ハンドルキャップが前記バルブケースの軸方向に移動し、それに伴って前記ネジ部材が軸方向に移動することで、当該ネジ部材が、前記ピストン部材を軸方向に押し込み、当該ピストン部材が、前記プランジャーの中心軸を内挿する付勢部材の圧縮長さを変更可能にするリリーフバルブであって、前記プランジャーの円周壁は、その一部において、その縦方向に切り欠けられた切り欠け部が形成されており、且つ、前記ピストン部材は、その周壁の外側に突起部が形成されており、当該突起部が、前記切り欠け部に嵌合される構成となっていることを特徴とするリリーフバルブである。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、エアセルと、当該エアセルの内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部から給気可能にする第１のチューブと、当該第１のチューブに挿脱可能に取り付けられ、前記第１のチューブ内にエアを取り込み可能なチェックバルブと、当該エアセルの内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部へと排気可能にする第２のチューブと、前記第２のチューブの所定位置において、一端が、挿脱可能に取り付けられる第３のチューブと、を備えるとともに、当該第３のチューブの他端を請求項１記載のリリーフバルブにおけるバルブケースの流入口に取り付けたことを特徴とするエアクッション装置である。
【００１１】
そして、請求項３記載の発明は、請求項２記載のエアクッション装置であって、前記エアセルの内部には、ウレタン部材を格納する格納部が複数形成されていることを特徴としている。さらに、請求項４記載の発明は、請求項３記載のエアクッション装置であって、前記ウレタン部材は、キューブ状ウレタン部材と、ブロック状ウレタン部材の２種類を用い、前記エアクッション装置の使用者の座骨が当接する範囲に対応する前記格納部には、前記キューブ状ウレタン部材を格納し、大腿部が当接する範囲に対応する前記格納部には、前記ブロック状ウレタン部材を格納することを特徴としている。
【００１２】
またさらに、請求項５記載の発明は、請求項２〜４何れか１項記載のエアクッション装置であって、前記エアセルは、上下２層に積層された積層ウレタンベース上に載置されるとともに、前記第１のチューブが取り付けられている側面以外の側面側が、ウレタン材からなるコ字状の周壁により囲われていることを特徴としている。そして、請求項６記載の発明は、請求項５記載のエアクッション装置であって、前記積層ウレタンベースの下層側のウレタンベースには、上層側よりも高硬度のウレタン材が用いられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、簡易な構成で流体による圧力の開放を行うことができるため、使用者が容易に圧力調整を行えることができる。また、圧力調整の際の弁体の回転方向における振動を抑えることができるため、振動に起因する不快な音を抑えることが可能である。また、使用者にとって内圧調整がしやすいエアクッション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るリリーフバルブにおける弁体による流入口閉塞時の実施形態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は斜視図を表している。
【図２】本発明に係るリリーフバルブにおける弁体による流入口開放時の実施形態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は斜視図を表している。
【図３】本発明に係るリリーフバルブの実施形態におけるバルブケースの上ケースを示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図（縮尺１／３）を表している。
【図４】本発明に係るリリーフバルブの実施形態におけるプランジャーを示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は斜視図を表している。
【図５】本発明に係るリリーフバルブの実施形態におけるピストンを示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は斜視図を表している。
【図６】本発明に係るリリーフバルブの実施形態におけるピストンとプランジャーとの組み合わせ状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）はＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は斜視図を表している。
【図７】本発明に係るエアクッション装置の実施形態を示した図で、（ａ）は一部切り欠け斜視図、（ｂ）はエアクッション装置におけるエアセルの内部を示した斜視図を表している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係るリリーフバルブの実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係るリリーフバルブにおける弁体による流入口閉塞時の実施形態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は斜視図を表している。図２は、本発明に係るリリーフバルブにおける弁体による流入口開放時の実施形態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）はＢ−Ｂ線断面図、（ｄ）は斜視図を表している。
【００１６】
符号については、１０がリリーフバルブ、１２がバルブケース、１４が上ケース、１６が下ケース、１８が流入口、２０が流出口、２２が第１ネジ部、２４がハンドルキャップ、２６が第２ネジ部、２８が弁体、３０がプランジャー、３２が円周壁、３４が中心軸、３６が付勢手段、３８がピストン部材、４０がネジ部材、４２が切り欠け部、４４が突起部を示している。
【００１７】
本実施形態におけるリリーフバルブ１０は、流体圧力が所定の値以上のときに、その圧力を自動で開放し、また、所定の圧力まで減圧したときに、流路を自動で閉塞し、所定の圧力に維持する機能を果たすもので、まず、図１に示すように、一端側に流体が流入する流入口１８が形成されている下ケース１６と、流入口と反対側に流出口２０が形成されている上ケース１４から構成されるバルブケース１２が備えられている。
【００１８】
そして、このバルブケース１２を構成する上ケース１４は、図１（ｃ）及び図３（ａ）に詳しく示すように、流出口１８の外周面に第１ネジ部２２が形成されており、内部は、図３（ｂ）に示すように、空洞となる筒形状を呈している。
【００１９】
そして、リリーフバルブ１０には、図１（ｃ）に示すように、内周面に第２ネジ部２６が形成された下面開口の筒状のハンドルキャップ２４が備えられている。バルブケース１２の第１ネジ部２２に第２ネジ部２６をそれぞれ嵌合させることにより、バルブケース１２に螺着することができるようになっている。
【００２０】
そして、リリーフバルブ１０には、図１に示すように、バルブケース１２内において、流入口１８を開閉する弁体２８と、弁体２８に裏面が取り付けられるとともに、表面には、円周壁３２が立設され、且つ、円周壁３２の中心に中心軸３４が形成されてなるプランジャー３０が備えられている。
【００２１】
また、リリーフバルブ１０には、プランジャー３０の中心軸３４を内挿し、弁体２８をバルブケース１２の流入口１８側へと付勢可能にする付勢手段３６が、そして、一方が開口した円筒部を有し、円筒部の開口側をプランジャー３０の円周壁３２内側に挿脱可能に配置されるピストン部材３８と、ハンドルキャップ２４内に設けられ、ピストン部材３８の上面側に当接可能となっているネジ部材４０が備えられている。
【００２２】
ハンドルキャップ２４が周方向に回されると、ハンドルキャップ２４が、バルブケース１２の軸方向に移動し、それに伴って、ネジ部材４０が、軸方向に移動することになる。そうすると、ネジ部材４０が、ピストン部材３８の上面側を軸方向に押し込み、ピストン部材３８が、プランジャー３０の中心軸を内挿する付勢手段３６の圧縮長さを変更し、弁体２８の流入口１８の閉じる力を強くさせる仕組みとなっている。このようにすることで、流入口１８から流入しようとする流体の圧力の開放値を設定することが可能となっているわけである。
【００２３】
そして、本実施形態では、図４に示すように、プランジャー３０の円周壁３２には、その一部に切り欠けられた切り欠け部４２が形成されており、さらに、図５に示すように、ピストン部材３８の周壁の一部には突起部４４が形成されている。この切り欠け部４２と突起部４４は、ピストン部材３８をプランジャー３０に配置する際に、図６に示すように、嵌合させることができる形状となっている。
【００２４】
ところで、流入口１８に流れ込む流体の圧力が所定値よりも高くなった場合、弁体２８が流入口１８から離間されることになるが（図２（ｃ）参照）、その際、従来のリリーフバルブでは、弁体２８が取り付けられたプランジャー３０が回転してしまうことで振動し、バルブケース１２の下ケース１６との間で打音や擦れ音が発生してしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態のように、プランジャー３０の円周壁３２の一部に形成させた切り欠け部４２と、ピストン部材３８の周壁の一部に形成させた突起部４４を嵌合させることで、両者が安定して固定され、従来のリリーフバルブのように弁体２８が回転せず、不快な音が発生しないという効果が奏される。
【００２６】
続いて、本発明に係るエアクッション装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明に係るエアクッション装置の実施形態を示した図で、（ａ）は一部切り欠け斜視図、（ｂ）はエアクッション装置におけるエアセルの内部を示した斜視図を表している。符号は、５０がエアクッション装置、５２がエアセル、５３が第１のチューブ、５４が第２のチューブ、５５が第３のチューブ、５６が格納部、５８が上層ウレタンベース、６０が下層ウレタンベース、６２が周壁、６４がシート部材、６６がチェックバルブを示している以外は、図１と同様である。
【００２７】
本実施形態におけるエアクッション装置５０は、まず、エアセル５２と、エアセル５２の内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部から給気可能にする第１のチューブ５３と、第１のチューブ５３に挿脱可能に取り付けられ、第１のチューブ５３内にエアを取り込むチェックバルブ６６と、エアセル５２の内部に所定箇所で通じるよう取り付けられ、エアを外部へと排気可能にする第２のチューブ５４と、第２のチューブ５４の所定位置において、一端が、挿脱可能に取り付けられる第３のチューブ５５と、第３のチューブ５５の他端に取り付けられるリリーフバルブ１０とを備えるものである。
【００２８】
なお、第３のチューブ５５の他端は、リリーフバルブ１０の流入口１８に取り付けられるように構成されている。さらに、エアセル５２は、図７（ｂ）に示すように、内部には、ウレタン部材を格納する格納部５６が複数形成されており、図中Ａ〜Ｃには、キューブ状に細切れにされたウレタン部材が格納され、Ｄ〜Ｅには、ブロック状のウレタン部材が格納されている。
【００２９】
なお、図中、Ａ〜Ｃは、使用者の座骨範囲に当てる範囲として、へたりにくい高密度、中高硬度のウレタン部材を格納するのが好ましい。また、座り心地や、除圧効果を確保するために、キューブ状に細かくカットして、多数格納するのが良い。さらに、図中、Ｄ〜Ｅは、使用者の大腿部を支える範囲に当てるとして、広い面で支えられるよう、大きなブロック状のウレタン部材を格納するのが好ましい。
【００３０】
そして、内部の格納部５６にウレタン部材が格納されたエアセル５４は、本実施形態では、２つ、下層ウレタンベース６０と上層ウレタンベース５８を積層させてなるウレタンベースの上に載置され、３方をコ字状のウレタン材からなる周壁６２により囲い保持され、さらに、シート部材６４により覆われる構成となっている。
【００３１】
本実施形態では、下層ウレタンベース６０には、高硬度のウレタンを採用し、スリングシートの撓みの補正を図っている。そして、下層ウレタンベース６０の形状効果によって、骨盤の後傾や左右のズレを抑制させることができる。そのため、エアクッション特有の不安定感を解消し、正しい座位姿勢をアシストすることができるわけである。
【００３２】
続いて、本実施形態におけるエアクッション装置の使用方法について説明する。まず、リリーフバルブ１０を操作し、エアセル５２内を所定内圧となるまでエアが抜けるよう調整する。次に、使用者がエアクッション装置の上に座る。そうすると、エアセル５２内のエアが、第２のチューブ５４、第３のチューブ５５を通じて、リリーフバルブ１０から徐々に抜け始め、所定内圧となった時点で自動にエアの抜けが停止するようになっている。
【００３３】
その後、リリーフバルブ１０の操作をロックすることで、所望の内圧でのエアクッション装置５０の安定した使用が可能となる。また、使用者が立ち上がると、エアセル５２内のウレタン部材の復元力により、自動でエアを外部からチェックバルブ６６を通じて吸い込み、第１のチューブ５３から、エアセル５２内へとエアが供給され、元の状態へと戻るようになっている。
【００３４】
なお、キューブ状のウレタン部材を多数格納部５６に格納することで、より多くのエアを外部から効率的に取り込むことが可能となる。このように、リリーフバルブ１０は、体重や体型にかかわらず、一律、同じ内圧でエアの抜けが止まる構造となっているため、使用者（被介護者）や、介護者による細かい内圧調整が可能となっているわけである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  リリーフバルブ
１２  バルブケース
１４  上ケース
１６  下ケース
１８  流入口
２０  流出口
２２  第１ネジ部
２４  ハンドルキャップ
２６  第２ネジ部
２８  弁体
３０  プランジャー
３２  円周壁
３４  中心軸
３６  付勢手段
３８  ピストン部材
４０  ネジ部材
４２  切り欠け部
４４  突起部
５０  エアクッション装置
５２  エアセル
５３  第１のチューブ
５４  第２のチューブ
５５  第３のチューブ
５６  格納部
５８  上層ウレタンベース
６０  下層ウレタンベース
６２  周壁
６４  シート部材
６６  チェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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