(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧によって昇降する油圧シリンダに油の供給と油の排出を行う弁が接続された油圧回路において、
前記それぞれの油圧シリンダ流出入口に、コイルと、該コイルの内部に位置して固定された固定子と、前記コイル内に位置する上部ハウジングおよび該上部ハウジングと一体的に形成され油の流入と排出を行うポートが形成された第１、第２の流路が形成されると共に前記上部ハウジングと連通する連通孔が形成された下部ハウジングとからなるハウジングと、
前記上部ハウジングの内周面と隙間を介して移動する大径部および前記連通孔内を移動する弁部とからなるプランジャーと、
該プランジャーを前記固定子から離開する方向にバネ付勢するスプリングとから構成され、
前記コイルに通電した時の前記プランジャーの移動時にはプランジャーの上部油溜まり部から前記隙間を介してプランジャーの下部油溜まり部に油が移動し、また、前記スプリングによるプランジャーの移動時には前記下部油溜まり部から前記隙間を介して前記上部油溜まり部に油が移動することでプランジャーが緩やかに移動するショックレス弁を接続した油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、理美容椅子、デンタル椅子、手術台等を上下動させるための油圧回路に組み込み、油圧機器の起動や停止時に発生するショックを軽減するためのショックレス弁を接続した油圧回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、理美容椅子、デンタル椅子、手術台（以下、単に、椅子という）の上下動時のショックを軽減させるための油圧回路の一例として、比例制御電磁弁を油圧回路に組み込みこの比例制御電磁弁に対する電圧を変化させることで油圧シリンダへの油量、または、油圧シリンダからの油の排出量を制御して椅子の上昇や下降速度を制御するもの（例えば、特開平９−１２６３４８号公報）があり、また、他の例としては油圧回路にアキュムレータを組み込み、油圧機器よりの油をアキュムレータに一度貯留し、このアキュムレータから油圧シリンダに供給するものとがあった。
【特許文献１】特開平９−１２６３４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前記した比例制御電磁弁を油圧回路に組み込み油圧シリンダを制御するものにあっては、比例制御電磁弁に印加する電圧をコントロールすることで椅子の昇降の速度を制御することができ、かつ、昇降の起動および停止時におけるショックを緩和することができるが、電磁力と戻しバネの釣合い力で弁の開度を制御するために、バラツキが発生し易く、また、弁部の部品に高い精度を必要とし、かつ、組み立て作業時の調整作業が難しくなるためコストが高くなり、さらに、制御回路も複雑で高価であるといった問題があった。
【０００４】
一方、アキュムレータを油圧回路に組み込んだものにあっても昇降の起動および停止時におけるショックを緩和することが可能であるが、椅子に座る人の体重差によってショックの緩和度合いが異なり、かつ、停止状態において僅かではあるが上下動してフワフワした感覚を座っている人に与えるといった問題があった。
【０００５】
本発明は前記した問題点を解決せんとするもので、その目的とするところは、公知の一般的な油圧回路に組み込むことで昇降停止時のショックを緩和できると共に安いコストで製造でき、かつ、高度な制御回路を必要とせず単純なオン・オフ制御のみで駆動できるので油圧回路全体のコスト低減を図ることができ、また、シリンダにおけるラムの吐出と収納時におけるショックを１つの弁で取ることができるショックレス弁を接続した油圧回路を提供せんとするにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るショックレス弁を接続した油圧回路は前記した目的を達成せんとするもので、請求項１の手段は、油圧によって昇降する油圧シリンダに油の供給と油の排出を行う弁が接続された油圧回路において、前記それぞれの油圧シリンダ流出入口に、コイルと、該コイルの内部に位置して固定された固定子と、前記コイル内に位置する上部ハウジングおよび該上部ハウジングと一体的に形成され油の流入と排出を行うポートが形成された第１、第２の流路が形成されると共に前記上部ハウジングと連通する連通孔が形成された下部ハウジングとからなるハウジングと、前記上部ハウジングの内周面と隙間を介して移動する大径部および前記連通孔内を移動する弁部とからなるプランジャーと、該プランジャーを前記固定子から離開する方向にバネ付勢するスプリングとから構成され、前記コイルに通電した時の前記プランジャーの移動時にはプランジャーの上部油溜まり部から前記隙間を介してプランジャーの下部油溜まり部に油が移動し、また、前記スプリングによるプランジャーの移動時には前記下部油溜まり部から前記隙間を介して前記上部油溜まり部に油が移動することでプランジャーが緩やかに移動するショックレス弁を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は前記したように、プランジャーの上端と下端とに油溜まり部を形成すると共にプランジャーの外周面とハウジングの内周面との間に油の流動が可能な隙間を設け、前記コイルへの通電時および前記スプリングのバネ力によってプランジャーが移動する時に一方の前記油溜まり部から前記隙間を介して他方の油溜まり部に油が流動することでプランジャーが緩やかに移動するようにしたので、シリンダへの油が緩やかに供給され、あるいは、排出されるので、椅子の上昇・下降時における起動および停止のショックを緩和することができる。
【００１２】
また、プランジャーの弁部が連通孔において変位可能とし油圧により弁孔を塞ぐようにしたことで、プランジャーの弁部と連通孔との隙間を大きくでき、従って、部品の精度を必要としなくなりコストを大幅に低減できる等の効果を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、プランジャーの大径部が上部ハウジング内を移動可能に収容され、コイルへの通電時およびスプリングのバネ力によってプランジャーが移動する際に、前記大径部の上下面に溜まっている油の移動によってプランジャーが緩やかに上下動するものである。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の油圧回路に用いるショックレス弁Ａの一実施例を図１、図２と共に説明する。
１は円筒状のコイル、２は後述する上部ハウジング４２の上端に嵌合固定された固定子にして、中心にエアー抜き孔２１およびこの孔２１に連通してネジ孔２２が形成されている。３は前記コイル１を覆った状態で固定されたカバーにして、ネジ３１によって前記固定子２と固定される。なお、ネジ孔２２の底面には硬球２３が位置しており、前記ネジ３１を締め付けることでエアー抜き孔２１を塞いでいるが、ネジ３１を緩めることで後述する油溜まり部Ｇ内に溜まる空気を抜くことが可能なようになっている。
【００１５】
４は前記一体化されたコイル１の下部に固定された銅等の非磁性体からなるハウジングにして、下部ハウジング４１と上部ハウジング４２とから構成され、下部ハウジング４１に形成されたネジ孔４１ａに上部ハウジング４２の外周ネジ４２ａを螺合することで一体化されている。なお、４３は上下ハウジング４１，４２のネジ部分からの油の漏れを防止するためのＯリングである。
【００１６】
また、前記下部ハウジング４１にはモータポンプ（図示せず）よりの油の流入、排出を行う第１、第２の流路４１ｂ、４１ｃが同一平面上において開口されている。また、下部ハウジング４１には前記第１、第２の流路４１ｂ，４１ｃと直交して連通孔４１ｄが有底状に形成されると共に該連通孔４１ｄと前記第１、第２の流路４１ｂ，４１ｃと交差する部分にはポート４１ｅ，４１ｆが形成されている。
【００１７】
さらに、上部ハウジング４２には前記連通孔４１ｄと連通し、かつ、後述するプランジャー５の大径部５１が隙間を介して収容される収容孔４２ｂが形成されている。なお、４１ｇは前記プランジャー５の下降限界時に当接する該プランジャー５の下面と当接する弁座である。なお、弁座４１ｇはプランジャー５の下面が当接した状態においても油の流通は可能なような構成となっている。
【００１８】
５は前記上部ハウジング４１内を隙間を介して大径部５１が上下動可能に挿入されたプランジャーにして、前記大径部５１にはスプリング６を収納するスプリング収納孔５１ａが形成され、また、前記連通孔４１ｄ内に隙間を介して挿入され、かつ、第１、第２の流路４１ｂ，４１ｃ内に油圧が生じた時に前記ポート４１ｅ，４１ｆの何れかを塞ぐ弁部としての作用を行う弁部５２が前記大径部５１と一体に形成されている。
【００１９】
そして、前記プランジャー５の大径部５１の上面と固定子２の下面との隙間に上部油溜まり部Ｇ１が、また、大径部５１の下面と下部ハウジング４１の上面との隙間に下部油溜まり部Ｇ２が形成され、この上部油溜まり部Ｇ１と下部油溜まり部Ｇ２および連通孔４１ｄの内周と弁部５２との隙間とによって油溜まり部Ｇとなっている。
【００２０】
次に、前記した構成に基づいて動作を説明する。
図１は椅子が停止しショックレス弁Ａへの通電が行われていない状態を示し、この状態にあっては椅子が上昇位置または下降位置の何れかであるが、この説明では椅子が下降位置にあるとして説明する。そして、プランジャー５はスプリング６によって下降し、かつ、図示しない油圧ポンプが停止しているので油の移動がなく、従って、プランジャー５における大径部５１の底面は弁座４１ｇに当接して直立状態となっている。
【００２１】
この状態において、下降位置にある椅子を上昇させるための操作（例えば、椅子の基台に取付けられているフッドペダルあるいは肘掛けに設けられているスイッチの操作）が行われると、モータポンプに通電が行われる。ここで、モータポンプは第１の流路４１ｂ側に接続されているものとすると、モータポンプよりの油がポート４１ｅから供給されるので、この油の油圧によってプランジャー５の弁部５２は図２に示すように傾いてポート４１ｆを塞ぐので第２の流路４１ｃに油の流入は阻止される。この時、僅かにポート４１ｆ、第２の流路４１ｃを介してシリンダ内に流れ込むが、着座している人に椅子が上昇したと感じる程の上昇は行われない。
【００２２】
次いで、前記モータポンプの通電に遅れてコイル１に通電が行われ、プランジャー５がスプリング６のバネ力に抗して吸引されるが、この時、上部油溜まり部Ｇ１に溜まっている油はプランジャー５の大径部５１の外周と上部ハウジング４２との隙間を介して下部油溜まり部Ｇ２の下方に移動する。この上部油溜まり部Ｇ１から下部油溜まり部Ｇ２へ移動させる力が負荷となってプランジャー５は固定子２側に緩やかに移動することとなる。従って、椅子は緩やかに上昇を開始する。そして、図３に示すようにプランジャー５が固定子２に完全に吸引されると、ポート４１ｅ，４１ｆとが連通するので、該ポート４１ｅと４１ｆとの間を流れる一定量の油量によって一定速度で椅子は上昇する。
【００２３】
次いで、椅子の上昇を停止させるための操作が行われると、コイル１への通電が遮断されるので、プランジャー５はスプリング６のバネ力によって下降を開始するが、下部油溜まり部Ｇ２に溜まっているが油が上部油溜まり部Ｇ１に移動する。そして、前記したと同様に油を移動させるための力が負荷となってプランジャー５は緩やかに下降する。この時、図２に示すように弁部５２は第１の流路４１ｂからの油圧によってポート４１ｆを塞ぐ方向に傾きながら下降し、第１の流路４１ｂより第２の流路４１ｃへの油は徐々に減少し停止され、椅子は緩やかに上昇を停止する。その後に、モータポンプへの通電が遮断される。
【００２４】
次に、上昇位置にある椅子を下降させる場合のショックレス弁Ａの動作は、前記した下降位置にある椅子を上昇させるショックレス弁Ａの動作と同じなので説明は省略するが、上昇位置から下降させた場合には、シリンダ内の油を第２の流路４１ｃから第１の流路４１ｂを介して油タンクに戻す動作となる。
【００２５】
次に、前記した本発明のショックレス弁Ａを使用して２つの油圧シリンダを有する機器、例えば、理美容椅子における椅子の昇降と背凭れの起伏を行うための油圧回路を図４と共に説明する。
図４において７１はモータポンプ、７２は油タンク、７３はリリーフバルブ、７４は理美容椅子等の座部を昇降させる昇降用油圧シリンダ、７５は該昇降用シリンダ７４の上昇時に動作する上昇電磁弁、７６は昇降用シリンダ７４の下降時に動作する下降電磁弁、７７は背凭れを起伏させる背凭れ用油圧シリンダ、７８は背凭れ用シリンダ７７を起立させる起立電磁弁、７９は伏倒時に動作する伏倒電磁弁、８０は絞り弁、８１は逆止弁である。
【００２６】
なお、座部の上下動および背凭れの起伏を行わせるためのスイッチは公知の如く理美容椅子に付属して設けられている。また、前記したモータポンプ７１と上昇電磁弁７５は上昇スイッチをオフにした時には遅延回路によって若干遅れてオフ状態となり、また、下降電磁弁７６も下降スイッチをオフにした時には遅延回路によって若干遅れてオフ状態となるように構成されている。
【００２７】
次に、前記した油圧回路の動作を図５のタイミングチャート図と共に説明する。なお、この説明では理美容椅子の座部の昇降動作についての説明であるが、背凭れの起伏動作も座部の昇降動作と同じ動作なので説明は省略する。
先ず、コイル１、モータポンプ７１、リリーフバルブ７３および上昇電磁弁７５の何れにも通電されていない状態（状態１）において、座部を上昇させるための上昇スイッチをオンにすると、モータポンプ７１および上昇電磁弁７５に電流が流れ駆動を開始する。そして、油タンク７２から油の供給が開始されるが、ショックレス弁Ａのコイル１には通電が行われていないので（状態２）、上昇電磁弁７５を通過した油はリリーフバルブ７３を介してタンク７２に戻される（図２の状態）。
【００２８】
次いで、ショックレス弁Ａのコイル１に通電が行われるので、前記したショックレス弁Ａの構成で説明した図２から図３の動作が行われプランジャー５が徐々に開放された後に全開する（状態３）。従って、昇降シリンダ７４に供給される油が徐々に多くなり椅子を徐々に上昇させ、その後に一定の速度で上昇する。
【００２９】
次に、前記上昇スイッチをオフ状態にするとショックレス弁Ａのコイル１への電流が遮断される。この状態においてショックレス弁Ａのプランジャー５は前記した構成で説明した図３から図２の動作を開始する。この時、モータポンプ７１と上昇電磁弁７５には上昇スイッチをオフ状態とした後も一定時間電圧が印加されている。従って、プランジャー５は緩やかに下降を開始し座部は緩やかに上昇が停止される（状態４）。
【００３０】
そして、プランジャー５が下降し終わった状態（椅子の停止状態）において、モータポンプ７１および上昇電磁弁７６への通電が遮断され図１の初期状態に戻る（状態５）。
【００３１】
次に、椅子の下降スイッチを操作すると、下降電磁弁７６に電圧が印加されるので、前記したショックレス弁Ａの構成で説明したように、図２の状態（状態６）を経て（油の流れ方向は逆）プランジャー５が緩やかに上昇を開始する。そして、前記した動作説明のように図２から図３の動作を行い昇降シリンダ７４内の油は下降電磁弁７６を介して徐々に油タンク７２に戻され、従って、座部は緩やかに下降を開始し、その後は一定の速度で下降する（状態７）。
【００３２】
そして、下降スイッチをオフ状態にすると、ショックレス弁Ａのコイル１への通電が遮断されるので、前記したショックレス弁Ａの動作で説明したように図３から図２の動作となって椅子の下降は緩やかに停止する（状態８）。これと同時に下降電磁弁７６への通電が遮断され図１の状態である初期状態となる（状態９）。なお、この説明では理美容椅子の座部の昇降動作について説明したが、背凭れの起伏動作も座部の昇降動作と同じ動作なので説明は省略する。
【００３３】
図６は４個の油圧シリンダによる椅子の制御、例えば、座部の昇降、背凭れの起伏、レッグレストの起伏および枕の昇降を行う動作を２つのショックレス弁Ａを使用して行う場合の実施例である。この実施例では２つのショックレス弁Ａを上昇時のショックを除去するためのものと、下降時のショックを除去するものとに分けられる。そして、図で示すように、１つのショックレス弁Ａはモータポンプ７１に直結し、他のショックレス弁Ａ′は油タンク７２に直結する。なお、図６における符号は図４における符号と同一符号は同一部材を示している。
【００３４】
この実施例にあっては、前記したと同様な動作によって緩やかな起動開始と起動終了を行わせることが可能であるが、２つ以上のシリンダを同時に昇降させるときにショックをとることはできないが、１つのシリンダのみの昇降を時間を異ならしめて行うときにショックをとることは可能であるので、製品コストの低減を図るには好都合な油圧回路である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】椅子が動いていない時の非通電のショックレス弁の状態を示す断面図である。
【図２】ショックレス弁の閉塞状態を示す断面図である。
【図３】ショックレス弁の開放状態を示す断面図である。
【図４】ショックレス弁を使用した第１の実施例の油圧回路である。
【図５】同上の油圧回路の動作を説明するためのタイミングチャート図である。
【図６】第２の実施例を示す油圧回路である。
【符号の説明】
【００３６】
Ａ          ショックレス弁
Ｇ          油溜まり部
Ｇ１        上部油溜まり部
Ｇ２        下部油溜まり部
１          コイル
２          固定子
４          ハウジング
４１        下部ハウジング
４２        上部ハウジング
４１ｂ      第１の流路
４１ｃ      第２の流路
４１ｄ      連通孔
４１ｅ      ポート
４１ｆ      ポート
４１ｇ      弁座
５          プランジャー
５１        大径部
５２        弁部
【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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