(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側である空気供給源側と二次側である空気アクチュエータ側との間に接続されて二次側の空気の圧力を所定値に保つための気流調圧弁であって、
空気供給源側に接続される一次ポート、空気アクチュエータ側に接続される二次ポート、及び二次側の圧力が所定値より高い場合に空気を逃がすための排気ポートを備えた筒状の弁本体と、
前記弁本体内で二次側の空気の圧力に応じて摺動するスプール弁と、
前記スプール弁を摺動方向一方に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記スプール弁は、
二次側の圧力が所定値より高い場合には、前記付勢手段の付勢力に抗して移動することで、前記排気ポートを開放するとともに前記一次ポートを閉鎖する位置に移動して、二次側の空気を排気する排気状態とし、
二次側の圧力が所定値より低い場合には、前記付勢手段の付勢力によって前記排気ポートを閉鎖する位置に移動して、一次側から二次側へ空気を供給する給気状態とし、
前記付勢手段の付勢力と二次側の圧力とがつり合った場合には、前記排気ポートを閉鎖するとともに前記一次ポートを閉鎖して、二次側への空気の供給も二次側の空気の排気も行われない保持状態とするように構成されている
ことを特徴とする気流調圧弁。
【請求項２】
前記付勢手段の付勢力を調整する調整手段と、
前記付勢手段の付勢力を調整するために前記調整手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記調整手段を制御して前記付勢手段の付勢力を調整することで、前記給気状態、前記排気状態、及び前記保持状態の前記各状態の切り替えを行う
ことを特徴とする請求項１記載の気流調圧弁。
【請求項３】
前記スプール弁は、前記給気状態においては、その内部を一次ポートから供給された空気が流れて一次側から二次側に空気が流通可能なように中空状に形成され、
前記排気ポートは、前記弁本体の周壁に設けられ、
前記スプール弁の排気ポートを閉鎖する部分は、スプール弁内部を流れる空気の圧力の上昇によって径外方向に弾性変形するように他の部分より薄肉状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の気流調圧弁。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の気流調圧弁の二次側に空気の給排によって膨張・収縮するエアセルが接続され、当該エアセルの膨張・伸縮によってマッサージを行うことを特徴とするマッサージ機。
【請求項５】
空気の給排によって膨張・収縮するエアセルを複数備えたマッサージ機であって、
請求項１記載の気流調圧弁を複数備え、複数の前記気流調圧弁の二次側には、それぞれ、前記エアセルが接続され、
前記気流調圧弁は、
前記付勢手段の付勢力を変更して二次側の圧力を調整するための圧力調整手段と、
前記二次側の圧力を調整するために前記圧力調整手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記圧力調整手段を制御することにより、前記各エアセルの膨張度ないし伸縮度をそれぞれ異ならせて別々に動作させる
ことを特徴とするマッサージ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気流調圧弁及びその気流調圧弁を有するマッサージ機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エアセルに対してエアの給気と排気とを交互に繰り返すことによって、エアセルに膨張・収縮を起こさせ、これによって身体に直接的又は間接的にモミや叩き等のマッサージ動作を行わせるようにしたエア式のマッサージ機は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなマッサージ機では、エアセルに給気したまま排気せずにその状態を一定時間保ちたい場合がある。つまり、被施療者をエアセルで押圧したままの状態に保ちたい場合などである。
この場合、給気・排気・給排気停止状態を切り換える３状態切換弁を採用して、エアセルの圧力を調整することも考えられるが、所定の圧力に保持するには、圧力を検出して、切換弁を目標の圧力に保持するよう制御する必要がある。
【０００４】
しかし、かかる構成は複雑であり、マッサージ機に採用するとコスト高となってしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成の気流調圧弁と、その気流調圧弁を有するマッサージ機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成すべく、以下の技術的手段を講じた。すなわち、本発明に係る気流調圧弁は、一次側である空気供給源側と二次側である空気アクチュエータ側との間に接続されて二次側の空気の圧力を所定値に保つための気流調圧弁であって、空気供給源側に接続される一次ポート、空気アクチュエータ側に接続される二次ポート、及び二次側の圧力が所定値より高い場合に空気を逃がすための排気ポートを備えた筒状の弁本体と、前記弁本体内で二次側の空気の圧力に応じて摺動するスプール弁と、前記スプール弁を摺動方向一方に付勢する付勢手段と、を備え、前記スプール弁は、二次側の圧力が所定値より高い場合には、前記付勢手段の付勢力に抗して移動することで、前記排気ポートを開放するとともに前記一次ポートを閉鎖する位置に移動して、二次側の空気を排気する排気状態とし、二次側の圧力が所定値より低い場合には、前記付勢手段の付勢力によって前記排気ポートを閉鎖する位置に移動して、一次側から二次側へ空気を供給する給気状態とし、前記付勢手段の付勢力と二次側の圧力とがつり合った場合には、前記排気ポートを閉鎖するとともに前記一次ポートを閉鎖して、二次側への空気の供給も二次側の空気の排気も行われない保持状態とするように構成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
この構成によれば、スプール弁の摺動によって二次側の圧力を自動的に保つことができる。また、前記スプール弁は、前記給気状態においては、その内部を一次ポートから供給された空気が流れて一次側から二次側に空気が流通可能なように中空状に形成され、前記排気ポートは、前記弁本体の周壁に設けられ、前記スプール弁の排気ポートを閉鎖する部分は、スプール弁内部を流れる空気の圧力の上昇によって径外方向に弾性変形するように他の部分より薄肉状に形成されているものとすることができる。
【０００７】
この場合、二次側の圧力が上昇すると、スプール弁の排気ポートを閉鎖する部分は、高圧となったスプール弁内部の空気によって、当該部分が径外方向に弾性変形して弁本体と密着する。したがって、排気ポートは確実に閉鎖され排気ポートからの空気のリークを防止することができる。
一方、二次側の圧力が低くなると、スプール弁の排気ポートを閉鎖する部分が復元して弁本体との密着状態が解除される。したがって、この状態ではスプール弁のスライドは円滑に行われる。
【０００８】
また、前記付勢手段の付勢力を調整する調整手段と、前記付勢手段の付勢力を調整するために前記調整手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記調整手段を制御して前記付勢手段の付勢力を調整することで、前記給気状態、前記排気状態、及び前記保持状態の前記各状態の切り替えを行うのが好ましい。この場合、給気状態、排気状態、及び保持状態の前記各状態の切り替えを付勢手段の付勢力の調整によって行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るマッサージ機は、前記気流調圧弁の二次側に空気の給排によって膨張・収縮するエアセルが接続され、当該エアセルの膨張・伸縮によってマッサージを行うことを特徴とするものである。
また、本発明に係るマッサージ機は、空気の給排によって膨張・収縮するエアセルを複数備えたマッサージ機であって、前記気流調圧弁を複数備え、複数の前記気流調圧弁の二次側には、それぞれ、前記エアセルが接続され、前記気流調圧弁は、前記付勢手段の付勢力を変更して二次側の圧力を調整するための圧力調整手段と、前記二次側の圧力を調整するために前記圧力調整手段を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記圧力調整手段を制御することにより、前記各エアセルの膨張度ないし伸縮度をそれぞれ異ならせて別々に動作させることを特徴とするマッサージ機である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図４は、本発明に係る気流調圧弁１を示している。この気流調圧弁１は、ポンプやアキュムレータ等から構成される空気供給源２側と空気アクチュエータ３側の間に接続され、空気アクチュエータ３側の空気の圧力を所定値に保つためのものである。
【００１１】
前記空気アクチュエータ３としては、例えば、図１に示すようなエアセル１０が採用できる。このエアセル１０は、外周部に蛇腹１０ａが形成された円筒形等の中空体（空気袋）であって、ある程度の可撓性を有した樹脂材によって形成されており、エアの給排に伴って膨張・収縮する。
すなわち、給気によって圧力が高まると蛇腹１０ａが軸方向へ延びる膨張をし、排気によって圧力が下がると蛇腹１０ａが折り畳まれて元の状態に戻る収縮をする。
【００１２】
前記気流調圧弁１は、筒状（シリンダ状）の弁本体１４と、この弁本体１４内で摺動自在なスプール弁１５と、スプール弁１５を図１において左方（スプール弁１５の軸方向一方）に付勢するバネ１６とを有して構成されている。
弁本体１４には、一次側である空気供給源２側に接続される一次ポート１８と、二次側であるエアセル１０に接続される二次ポート１９と、二次側の圧力が高い場合に空気を逃がすための排気ポート２０を備えている。前記一次ポート１８と排気ポート２０は弁本体１４の周壁にそれぞれ設けられ、前記二次ポート１９は弁本体１４の左端側（長手方向一端側）に設けられている。なお、排気ポート２０は、排出された空気を大気に開放するものでも良いし、空気供給源２側に戻すものであってもよい。
【００１３】
スプール弁１５は、二次側の圧力が低い場合には一次ポート１８から二次ポート１９へ空気を流通させ、二次側の圧力が高い場合には排気ポート２０から二次側の空気を逃がすように動作する。
スプール弁１５は、合成樹脂又は金属によりなり、図２に示すように、内部を空気が流通可能なように中空状に形成され、左端（軸方向一端）が排気ポート２２とされ、右端（軸方向他端）側の周壁に給気口２３が形成されている。なお、スプール弁１５周壁の給気口２３が形成されている部分には周方向にリング状の溝２３ａが形成されている。また、スプール弁１５の右端は、右端壁２４によって閉じられており、前記バネ１６は、この右端壁２４を左方に押している。
【００１４】
このスプール弁１５は、常時、バネ１６によって左方に付勢されているから二次側の圧力が低い場合には、スプール弁１５は弁本体１４内において左側に位置する。この状態では、一次ポート１８とスプール弁１５の給気口２３は一致し、スプール弁１５内部を通って二次側であるエアセル１０側へ空気が流れる。また、この状態では、排気ポート２０はスプール弁１５周壁の左端側で閉鎖されているので、排気ポート２０からは空気は逃げない。
【００１５】
空気が流れて二次側の圧力が高くなると、エアセル１０は膨張を始め、その圧力によってスプール弁１５はバネ１６の付勢力に抗して右側に移動する。すると、図１に示すように、一次ポート１８とスプール弁１５の給気口２３の位置がずれて一次ポート１８が閉鎖状態となり、二次側への空気の供給が停止し、エアセル１０の膨張は停止する。この状態でも排気ポート２０は閉鎖されており排気も行われない。
【００１６】
この状態では、バネ１６の付勢力（左方に作用）と二次側の空気の圧力（右方に作用）とがつり合っており、二次側の圧力は一定の値に保たれる。すなわち、エアセル１０は、ある膨張度を保ったままの状態が維持される。
ここで、気流調圧弁１によって維持される二次側の圧力は、バネ１６の付勢力によって決定される。バネ１６の付勢力はバネ押圧ネジ軸２６によって調整可能であり、このネジ軸２６は駆動部２７によって回転駆動される。
【００１７】
すなわち、ネジ軸２６には、外周に雄ネジ２６ａが形成されており、弁本体１４に形成された雌ネジ２８と螺合している。このネジ軸２６が回転モータ２９からなる駆動部２７によって回転すると、バネ１６の伸縮方向に移動し、バネ１６の伸縮度（付勢力）を変更させる。
ネジ軸２６によりバネ１６が圧縮されて付勢力が大きくなると、二次側の圧力は高い状態で保たれ、バネ１６が伸長して付勢力が小さくなると、二次側の圧力は低い状態で保たれる。すなわち、駆動部２７は、二次側の圧力調整手段でもある。
【００１８】
なお、回転モータ２９の回転は、ネジ軸２６の凹部に差し込まれた平板状の回転駆動軸３０を介してネジ軸２６に伝達され、ネジ軸２６は回転駆動軸３０に対して軸方向に相対移動自在である（図３（ｂ）、図４参照）。
図１の状態から、回転モータ２９によってバネ１６の付勢力が小さくなると、二次側の圧力によってスプール弁１５が右方に移動し、排気ポート２０が開放され、二次側の空気が排出される。空気が排出されると、エアセル１０は収縮し、二次側の圧力は再びバネ１６の付勢力とつり合うまで低下する。
【００１９】
このように、エアセル１０の膨張・収縮・膨張保持の切り替えを駆動部２７によるバネ１６の付勢力の調整によって行うことができ、さらに付勢力を調整することによって、エアセル１０の膨張度・伸縮度を自在に変更することができる。
また、駆動部２７の制御は、エアセル１０の動作プログラムを内蔵した制御部３２によって行われる。さらに、駆動部２７は、制御部３２と接続された手動操作部３３によって使用者が自由に操作することもできる。
【００２０】
また、スプール弁１５の周壁は、図１及び図２に示すように、排気ポート２０を閉鎖する部分である左側（軸方向一端側、すなわち排気口２２付近）１５ａが、右側より薄肉状に形成されており、二次側の圧力が高くなると、その圧力によってこの部分１５ａが径外方向に拡大するように弾性変形して弁本体１４の内壁に密着する。この部分１５ａが密着することで気密状態が確保され、排気ポート２０から空気が漏れることを防止することができる。
【００２１】
一方、二次側の圧力が低くスプール弁１５がスライド移動する必要がある状態では、排気ポート２０を閉鎖する部分１５ａは、弁本体１４の内壁に密着しない。したがって、スプール弁１５は当該部分１５ａによって阻害されることなく、円滑に移動することができる。
すなわち、当該部分１５ａが薄肉状に形成されていない場合、スプール弁１５の移動の円滑性を確保しようとすれば気密性が充分でなく、気密性を確保しようとすれば円滑性が損なわれるのに対し、上記構成によれば、スプール弁１５は円滑に動作可能でありながら、排気ポート２０の気密性を確保することができる。
【００２２】
図５及び図６は、前記気流調圧弁１を採用可能なマッサージ機３５を例示したものである。このマッサージ機３５は、背もたれ部３６、座面部３７及びフットレスト３８を有する椅子型の装置本体の各所にエアセル１０が配置されて、身体の複数の部位へ、各部位に適したマッサージ動作を施すようになっている。
前記背もたれ部３６の内部には、昇降自在な移動台４１が設けられている。この移動台４１には、上寄りに２個のエアセル１０Ａと、下寄りに２個のエアセル１０Ｂとが設けられている。これらのエアセル１０Ａ，１０Ｂは、膨張・収縮により動作子４２を動作させて首、背中をマッサージする。
【００２３】
前記座面部３７には、後ろ寄りに２個のエアセル１０Ｃと前寄りに２個のエアセル１０Ｄとが設けられている。これらのエアセル１０Ｃ，１０Ｄは、膨張・収縮により（直接）尻部や大腿裏をマッサージする。
フットレスト３２には、左右の足を別々に載せることができる溝形の足載せ部４４が設けられており、これら足載せ部４４の座面部３７寄り底面に２個のエアセル１０Ｅが設けられ、先方寄りの対向二面間にそれぞれ２個ずつ計４個のエアセル１０Ｆ，１０Ｇが設けられている。
【００２４】
座面部３７寄りのエアセル１０Ｅは、膨張・収縮により動作子４５を動作させてふくらはぎ裏をマッサージし、先方よりのエアセル１０Ｆ，１０Ｇは、膨張・収縮動作により足首を挟持状にマッサージする。
これらの各エアセル１０Ａ〜１０Ｇには、それぞれ前記気流調圧弁１が接続されており、各気流調圧弁１は、座面部３７の下方に内蔵された空気供給源２から分岐した空気路にそれぞれ接続されており、各気流調圧弁１を制御部３２によって制御することにより、各エアセル１０Ａ〜１０Ｇの膨張度・伸縮度をそれぞれ異ならせて別々に動作させることができる。
【００２５】
このマッサージ機１の背もたれ部３６は、リクライニング可能であり、フットレスト３８も、図５に示すように、上方に起こすことができる。
背もたれ部３６のリクライニングは、図６に示すように、第１エアシリンダ４７の伸縮動作によって行われ、フットレスト３８の起き上がりは第２エアシリンダ４８の伸縮動作によって行われる。また、前記移動台４１の昇降は、第３エアシリンダ４９によっておこなわれる。
【００２６】
前記気流調圧弁１は、これらのエアシリンダ４７，４８，４９を制御するために用いることもできる。すなわち、各エアシリンダ４７，４８，４９と空気供給源２との間に前記気流調圧弁１をそれぞれ接続し、各気流調圧弁１の制御により、二次側の空気アクチュエータであるエアシリンダ４７，４８，４９をそれぞれ動作させ、背もたれ部３６のリクライニング等を行うことができる。
【００２７】
図７は、本発明に係る気流調圧弁１の第２の実施の形態を示している。この第２の実施の形態では、駆動部２７が直線駆動モータ５１よりなり、このモータ５１の直線駆動軸５２に、軸継手５３を介して、バネ１６の付勢力を調節するバネ押圧軸５４が連結されており、直線駆動モータ５１が駆動されることによってバネ押圧軸５４が軸方向に移動し、バネの付勢力を調整する。なお、直線駆動モータ５１も図示しない制御部によって第１の実施の形態と同様に制御することができる。また、本実施の形態で説明を省略した点については、第１の実施の形態と同様である。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、気流調圧弁１が適用されるマッサージ機は椅子型でなくとも良く、ベッド（マット）型等としてもよいし、肩、背中、腰、ふくらはぎ、足等に対して部分的に用いられるような小型のハンディ型又は平置き型のものとして実施することも可能である。
【００２９】
また、エアセルは、蛇腹構造を具備しないバルーン形式のものとしたりすることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、気流調圧弁の構成を簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る気流調圧弁を示す断面図である。
【図２】スプール弁を示す一部断面斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】駆動部（回転モータ）とバネ押圧ネジ軸を示す分解斜視図である。
【図５】マッサージ機の斜視図である。
【図６】マッサージ機の内部構造を示す側面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る気流調圧弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１  気流調圧弁
２  空気供給源
３  空気圧アクチュエータ
１０  エアセル
１４  弁本体
１５  スプール弁
１６  バネ（付勢手段）
１８  一次ポート
１９  二次ポート
２０  排気ポート
２６  駆動部（圧力調整手段）
【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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