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JP4024969B2 - Zone pressure drive valve, fluid pressure control device using the same, and flexible tube drive device - Google Patents
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Zone pressure drive valve, fluid pressure control device using the same, and flexible tube drive device Download PDF

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JP4024969B2 JP25113099A JP25113099A JP4024969B2 JP 4024969 B2 JP4024969 B2 JP 4024969B2 JP 25113099 A JP25113099 A JP 25113099A JP 25113099 A JP25113099 A JP 25113099A JP 4024969 B2 JP4024969 B2 JP 4024969B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定められた流体圧のみを通過させることができる帯域圧力駆動弁とその弁を使用した流体圧制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、流体圧制御に種々の流体制御弁が用いられている。こうした流体制御弁は、弁の駆動手段として電動型アクチュエータを使用したものなどが実用化されている。しかし、電動型アクチュエータを使用したものは、各弁毎に専用の電動アクチュエータを備える必要があるため小型化が困難であり、さらに電動アクチュエータからの漏電等の心配もあるため、弁の使用状態について十分な注意が必要となる。また、電動アクチュエータを駆動するための配線数が増加し、電動アクチュエータの内部機構も複雑となって耐久性や実用化を妨げる問題が生じる。さらに現在の流体圧制御弁ではある一定帯域の流体圧のみを通過させることができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、弁の開閉駆動と、弁の開閉駆動信号伝達とに共通の流体圧を用い、定めた流体圧のみを流すことができる極めてシンプルな帯域圧力駆動弁を提供することにより、上記問題点を解決することを目的とする。またその帯域圧力駆動弁を用いることにより、所定の液圧によってアクチュエータの駆動を制御できる流体圧制御装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明が採用した技術解決手段は、
流体管と、前記流体管に複数接続して配置した帯域圧力駆動弁と、前記複数の帯域圧力駆動弁にそれぞれ接続されたアクチュエータとからなり、前記複数の帯域圧力駆動弁は、夫々の帯域圧力駆動弁の作動圧力が変えてあり、所定圧力に対応して前記アクチュエータを作動させることができる流体圧制御装置であって、前記帯域圧力駆動弁は流体圧が第1しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側から下流側に開く第1弁と、前記第1しきい値圧力よりも高い第2しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側と下流側とを閉じる第2弁とを、第2弁が第1弁よりも下流側となるように直列に配置して構成され、さらに前記第1弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路内に配置され、常時は流路を閉じる方向に付勢されている弁体を備えており、また前記第2弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路と、前記流路の入口側に配置され、常時は流路を開いているが、前記第2しきい値よりも高い流体圧になると流路を閉じる弁体を備えていることを特徴とする流体圧制御装置である。
また、カテーテルと、カテーテルに設けたコントロールチューブと、コントロールチューブに接続された異なる帯域圧力で作動する複数の帯域圧力駆動弁と、複数の帯域圧力駆動弁にそれぞれ接続されたベローズと、各ベローズの伸長によってカテーテルを変形することができるアクチュエータを備えている流体圧制御装置であって、前記帯域圧力駆動弁は流体圧が第1しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側から下流側に開く第1弁と、前記第1しきい値圧力よりも高い第2しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側と下流側とを閉じる第2弁とを、第2弁が第1弁よりも下流側となるように直列に配置して構成され、さらに前記第1弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路内に配置され、常時は流路を閉じる方向に付勢されている弁体を備えており、また前記第2弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路と、流路の入口側に配置され、常時は流路を開いているが、前記第2しきい値よりも高い流体圧になると流路を閉じる弁体を備えていることを特徴とする流体圧制御装置である。
また、前記コントロールチューブはカテーテル内に配置され、帯域圧力駆動弁はカテーテルを貫通して配置されていることを特徴とする流体圧制御装置である。
【0005】
【実施の形態】
以下、本発明における帯域圧力駆動弁、流体圧制御装置、可撓性チューブ駆動装置の夫々について順次説明する。
【0006】
〔帯域圧力駆動弁〕
図1は帯域圧力駆動弁の構成図、図2(イ)(ロ)(ハ)は同弁中に使用する第1弁(ハイパスバルブ)の平面図、断面図、作動図であり、図3(イ)(ロ)(ハ)は同弁中に使用する第2弁(ローパスバルブ)の平面図、断面図、作動図、図4(イ)(ロ)(ハ)は帯域圧力駆動弁の作動状態を説明する図である。
図1において、1は本発明に係る帯域圧力駆動弁、5は帯域圧力駆動弁1に接続される流体管であり、この帯域圧力駆動弁1の中には第1弁2、第2弁3が配置されている。第1弁2は所定の流体圧のみを通過させることができる弁(ハイパスバルブ)として構成され、また第2弁3は前記第1弁(ハイパスバルブ)2に隣接した下流側に配置され、所定の液圧となると閉じる弁(ローパスバルブ)として構成されている。
【0007】
以下第1弁1、第2弁2の詳細について説明する。
第1弁2は、図2(イ)(ロ)(ハ)に示すように第1弁本体内に弁座体2aを有している。弁座体2aは弁本体内に密封状態で固定されており、弁座体2aの中心部には孔2bが貫通され、この孔2bにはコア(弁体)2cが流体密封状態で移動自在に取り付けられている。コア2cは図に示すように弁座体2aよりも上方に突出して配置され、このコア2cの上端には弾性部材(弾性フィルム等)2dが配置され、この弾性部材2dによってコア2cは弁座体2a内に押し込まれるように付勢され、この状態では流路を閉じた状態としている。なお、コア2cは弁座体2aの孔2bに形成した図示せぬストッパにより下方への移動が禁止された状態で保持されている。弾性部材2dは図2(イ)に示すように帯状をしており、両端2eが接着より弁座体2aに固定されている。
【0008】
第1弁2では、第1弁2に接続された流路内の流体圧Pがある所定の圧力(第1しきい値)になると、コア2cが流体圧によって弾性部材2dの付勢力に抗しながら図(ハ)に示すように上方に移動し第1弁2の流路を開く。この結果、この第1弁2では所定の流体圧(第1しきい値を越えた流体圧)になると流路が開き、流体が第1弁2から流出することになる。なお、第1弁の形態はここで説明した構成のものに限定することなく、同様な機能を有する弁(ボール弁等、ダイヤフラム弁)など種々の弁を使用することができる。
【0009】
第2弁は、弁座体3aを有しており、弁座体3aは弁本体内に固定されている。弁座体3aの中心部には図(ロ)に示すような流路3bが形成されており、この流路3bの入口側には変形可能な弾性部材からなる弁体3cが取り付けられている。弁体3cは常時は図(ロ)に示すように流路3bを開いているが、第1弁を通過して来た流体圧がある一定以上の速さで所定の流体圧(第2しきい値)以上になると、図(ハ)に示すように弁体3cが上方に変形し、弁座体3aに形成した流路3bを閉じる。この結果、この第2弁3では所定の流体圧(第2しきい値を越えた流体圧)になると流路が閉じ、流体が第2弁3から流出することを止める。なお、第2弁は、第1弁と同様にここで説明した構成のものに限定することなく、同様な機能を有する種々の弁を使用することができる。
【0010】
上記のように構成された帯域圧力駆動弁の作動を説明する。
図4は帯域圧力駆動弁の先端に設けたアクチュエータAに流体を流す様子を示している。
帯域圧力駆動弁1の入力側は流体管5に接続されており、帯域圧力駆動弁1の出力側はアクチュエータAに接続されている。この帯域圧力駆動弁では流体管5内の流体圧がP1(第1しきい値)以上になると第1弁2が時に開き、さらに流体圧がP2(第2しきい値)以上になると閉じる機能を有している。即ち流体圧PがP1<P<P2の時にのみ、以下のようにアクチュエータ側に流体を供給する機能を有している。
【0011】
即ち、図4(イ)において、流体管の流体圧PがP1(第1しきい値)以下の時には第1弁2は未だ閉じている。流体圧がP1以上、P2以下の時に図(ロ)に示すように第1弁2が開き、第1弁2を通過した流体は、常時開いている第2弁3を通過してアクチュエータAに至りアクチュエータAを作動する。流体圧がP2(第2しきい値)以上になると、今度は図(ハ)に示すように第2弁3が閉じるため、アクチュエータAへの流体の供給は停止する。ここで、前記第1弁2、第2弁3の作動圧(第1しきい値、第2しきい値)を夫々の帯域圧力に合わせて変えておくと、流体管内の流体圧が所定圧になった時にのみ帯域圧力駆動弁が開きアクチュエータに流体が供給されることになる。このように、本帯域圧力駆動弁では、第1弁2、第2弁3の作動流体圧の設定の仕方により、各帯域圧力駆動弁毎に異なる帯域圧力を設定することが可能となり、それらに接続したアクチュエータを作動させることが可能となる。
【0012】
〔流体圧制御装置〕
つづいて、上記帯域圧力駆動弁を用いた流体圧制御装置の構成を説明する。
ここで説明する流体圧制御装置は、図5に示すように3個の帯域圧力駆動弁11、12、13を備えており、3個の帯域圧力駆動弁はそれぞれ作動流体圧が異なっている。
即ち、アクチュエータA1を作動させる帯域圧力駆動弁11、アクチュエータA2を作動させる帯域圧力駆動弁12、アクチュエータA3を作動させる帯域圧力駆動弁13は、第1弁2、第2弁3の作動圧力が次のように変えてある。
【0013】
例えば、図中左方の帯域圧力駆動弁11では第1弁2、第2弁3の作動圧力は次のようになっている。
P1<P<P2
中央の帯域圧力駆動弁12では
P3<P<P4
右側の帯域圧力駆動弁13では
P5<P<P6
となっている。
ただし、P1<P2<P3<P4<P5<P6
【0014】
このため、流体管内に流れる流体圧Pが例えば、
P1<P<P2
の時には、帯域圧力駆動弁11では第1弁2、第2弁3が共に開くためアクチュエータA1が作動するが、アクチュエータA2、アクチュエータA3に対応する帯域圧力駆動弁12、13では、流体圧Pがそれぞれの第1弁を開くP3、P5にまで至っていないために帯域圧力駆動弁は開かず不作動状態を維持する。
【0015】
また、流体管内に流れる流体圧Pが例えば、
P3<P<P4
の時には、帯域圧力駆動弁12では第1弁2、第2弁3が共に開くためアクチュエータA2が作動するが、帯域圧力駆動弁11では第2弁3が閉じ、帯域圧力駆動弁13では第1弁2が開かないために、アクチュエータA1、アクチュエータA3は作動せず、アクチュエータA2のみが作動する。
さらに、流体管内に流れる流体圧Pが例えば、
P5<P<P6
の時には、上記と同様の理由によりアクチュエータA3のみが作動する。
【0016】
このように流体管に作動圧力の異なる複数の帯域圧力駆動弁を接続し、流体管内の流体圧を制御することで、それぞれ必要とする帯域圧力に対応したアクチュエータのみを作動させることが可能な種々の流体圧制御装置を提供することができる。
【0017】
〔可撓性チューブ駆動装置〕
つづいて、上記帯域圧力駆動弁を使用した可撓性チューブ駆動装置について説明する。ここでは可撓性チューブとして医療分野で良く用いられているカテーテルを使用した例について説明する。
高齢社会を迎えた今、無侵襲、低侵襲の検査や医療が増大している。その低侵襲医療器具の一つとしてカテーテルがある。カテーテルとは血管系疾患の診察のため上肢、下肢の抹消血管から挿入する細い管で、主に循環器系の内圧測定や血液試料の採集、血管造影のため造影剤注入等に用いられる医療器具である。低侵襲で診断が可能であるため、外科学の臨床では盛んに用いられている。
【0018】
しかし血管はその内部が非常に狭く、歪曲しているだけでなく分岐が多いため、現在使われてガイドワイヤーを使用するカテーテルでは挿入が非常に困難である。そこで、カテーテルが自らその体幹を自由に湾曲し血管の分岐点で進路を選択することができる能動カテーテルが求められている。
そのため、能動カテーテルの研究は、従来からいくつかの研究機関で行われている。しかし、これらの研究で用いられるのは、形状記憶合金や特殊ポリマーが主で、全て電動型アクチュエータであるため、最悪の場合漏電の恐れがある。さらに内部機構が複雑で耐久性や配線数の増加など実用化を妨げる問題がある。
【0019】
そこで、本可撓性チューブ駆動装置(カテーテル駆動装置)は、駆動と駆動信号の伝達媒体両者に生体適合性の良い生理食塩水を用い、上記帯域圧力駆動弁を用いたシンプルな機構からなる安全性の高い装置として構成している。
図6は可撓性チューブ駆動装置(カテーテル駆動装置)の全体構成図、図7は同カテーテルの要部拡大図である。
【0020】
図6、図7において、21は可撓性のカテーテルであり、このカテーテル21の内部には前述した流体管に対応するコントロールチューブ22が配置され、このコントロールチューブ22にはカテーテル21を貫通する状態で複数の帯域圧力駆動弁24、25、26が取り付けられている。またカテーテル21の外周には略等しいピッチで多数の区画(本例では3分割)に分割する位置に作動部材31、32、33が固定されており、この作動部材31、32、33には、前記帯域圧力駆動弁24、25、26に接続された伸縮自在なベローズ27、28、29の端部が、それぞれ取り付けられている。このためベローズ27、28、29が伸びることにより前記作動部材31、32、33を押し、これによって作動部材31、32、33が倒れながらカテーテル21に変形を与える構成となっている。そして前記ベローズ、作動部材、カテーテルはカバーチューブ23によって被覆されている。なおコントロールチューブは必要に応じてカテーテルの外側に配置することも可能である。
【0021】
上記カテーテル駆動装置において、コントロールチューブ22内に、図示せぬ液圧発生装置から所定の液圧を流すと、その液圧に対応した帯域圧力駆動弁(例えば符号24の弁)が開き、ベローズ27が伸長して作動部材31を押圧し、作動部材31を倒す。この結果、この部分のカテーテル21が屈曲することになる。こうして、コントロールチューブ内の液圧を、適宜制御することで、必要とする箇所の帯域圧力駆動弁を開き、ベローズを伸長させて、カテーテルを変形させることができる。
【0022】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、第1弁、第2弁は同様の機能を奏することができるものであれば、他の構成のものを使用することができる。また、可撓性チューブとしてはカテーテルに限定せず可撓性のある種々の流体管を対象とすることができる。帯域圧力駆動弁の作動流体は、液体、気体等も適用できる。
さらに本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいかなる形でも実施できる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず限定的に解釈してはならない。
【0023】
【発明の効果】
以上の詳細に説明した如く、本発明によれば、
弁の開閉駆動と、弁の開閉駆動信号伝達とに共通の流体圧を用い、定めた流体圧の時にのみ流路を開くことができる極めてシンプルな帯域圧力駆動弁を提供することができる。
また帯域圧力駆動弁の駆動に際して電気等を使用していないため、漏電等の心配がなく、帯域圧力駆動弁をシンプルで耐久性に優れた小型弁とすることができる。
流体管に作動圧力の異なる複数の帯域圧力駆動弁を接続し、流体管内の流体圧を制御することで、それぞれ必要とする帯域圧力に対応したアクチュエータのみを作動させることができる。
本帯域圧力駆動弁をカテーテルに使用した場合、電動型アクチュエータを一切使用せず、駆動と駆動信号の伝達媒体両者に生理食塩水を用いているため、安全性の高いシンプルな機構からなるカテーテル駆動装置を提供することができる、等々の優れた効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る帯域圧力駆動弁の構成図である。
【図2】 (イ)(ロ)(ハ)は同弁中に使用する第1弁(ハイパスバルブ)の平面図、断面図、作動図である。
【図3】 (イ)(ロ)(ハ)は同弁中に使用する第2弁(ローパスバルブ)の平面図、断面図である。
【図4】 (イ)(ロ)(ハ)は帯域圧力駆動弁の作動状態を説明する図である。
【図5】 本発明に係る帯域圧力駆動弁を使用した流体圧制御装置の構成図である。
【図6】 本発明に係る帯域圧力駆動弁を使用したカテーテル駆動装置の構成図である。
【図7】 図6中の要部拡大図である。
【符号の説明】
1 帯域圧力駆動弁
2 第1弁(ハイパスバルブ)
3 第2弁(ローパスバルブ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zone pressure drive valve capable of passing only a predetermined fluid pressure and a fluid pressure control device using the valve .
[0002]
[Prior art]
Currently, various fluid control valves are used for fluid pressure control. As such a fluid control valve, a valve using an electric actuator as a valve driving means has been put into practical use. However, those that use electric actuators must be equipped with a dedicated electric actuator for each valve, so it is difficult to reduce the size, and there is also concern about leakage from the electric actuator. Sufficient attention is required. In addition, the number of wires for driving the electric actuator increases, the internal mechanism of the electric actuator becomes complicated, and there arises a problem that impedes durability and practical use. Furthermore, the current fluid pressure control valve cannot pass only a certain range of fluid pressure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides a very simple band pressure drive valve that can flow only a predetermined fluid pressure by using a common fluid pressure for valve opening and closing drive and valve opening and closing drive signal transmission, The object is to solve the above problems. It is another object of the present invention to provide a fluid pressure control device that can control the driving of an actuator with a predetermined fluid pressure by using the band pressure driving valve .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the technical solution means adopted by the present invention is:
A fluid pipe, a plurality of zone pressure drive valves connected to the fluid pipe, and an actuator connected to each of the plurality of zone pressure drive valves. An operating pressure of the drive valve is changed, and the fluid pressure control device is capable of operating the actuator in response to a predetermined pressure. When the fluid pressure becomes equal to or higher than a first threshold pressure, the band pressure drive valve A first valve that is deformed by the pressure and opens from the upstream side to the downstream side, and a first valve that is deformed by the pressure and closes the upstream side and the downstream side when the pressure exceeds a second threshold pressure that is higher than the first threshold pressure. The two valves are arranged in series so that the second valve is on the downstream side of the first valve, and the first valve is formed in the valve seat body and the valve seat body. Placed in the flow channel Jill has a valve body which is biased in the direction and the valve seat body and the second valve provided on the valve body, a flow passage formed in the valve seat body, the inlet side of the flow path The fluid pressure control device is provided with a valve body that is disposed and normally opens the flow path, but closes the flow path when the fluid pressure becomes higher than the second threshold value .
Further, a catheter, a control tube provided on the catheter, a plurality of zone pressure drive valves that operate at different zone pressures connected to the control tube, a bellows respectively connected to the plurality of zone pressure drive valves, and each bellows A fluid pressure control device comprising an actuator capable of deforming a catheter by extension, wherein the zone pressure drive valve is deformed by the pressure when the fluid pressure exceeds a first threshold pressure, and from upstream to downstream A first valve that is opened at a time, and a second valve that is deformed by the pressure when the pressure exceeds a second threshold pressure higher than the first threshold pressure and closes the upstream side and the downstream side. than 1 valve is constituted by arranging in series such that the downstream side is further disposed the first valve and the valve seat body provided in the valve body, the flow passage formed in the valve seat body Always has a valve body which is biased in a direction to close the flow path, also a valve seat body which is provided on the second valve is a valve body, a flow passage formed in the valve seat body, the flow path The fluid pressure control device is provided with a valve body that is disposed on the inlet side and normally opens the flow path, but closes the flow path when the fluid pressure becomes higher than the second threshold value. .
The fluid pressure control device is characterized in that the control tube is disposed in the catheter, and the band pressure drive valve is disposed through the catheter.
[0005]
[Embodiment]
Hereinafter, each of the zone pressure drive valve, the fluid pressure control device, and the flexible tube drive device in the present invention will be described in order.
[0006]
[Band pressure drive valve]
1 is a configuration diagram of a zone pressure drive valve, and FIGS. 2 (a), (b), and (c) are a plan view, a cross-sectional view, and an operation diagram of a first valve (high-pass valve) used in the valve. (A), (b), and (c) are a plan view, a cross-sectional view, and an operation diagram of a second valve (low-pass valve) used in the valve, and FIGS. It is a figure explaining an operating state.
In FIG. 1, 1 is a zone pressure drive valve according to the present invention, 5 is a fluid pipe connected to the zone pressure drive valve 1, and the zone pressure drive valve 1 includes a first valve 2 and a second valve 3. Is arranged. The first valve 2 is configured as a valve (high-pass valve) that allows only a predetermined fluid pressure to pass therethrough, and the second valve 3 is disposed on the downstream side adjacent to the first valve (high-pass valve) 2, It is configured as a valve (low-pass valve) that closes when the hydraulic pressure becomes.
[0007]
Details of the first valve 1 and the second valve 2 will be described below.
The 1st valve 2 has the valve seat body 2a in the 1st valve main body, as shown to FIG. 2 (A) (B) (C). The valve seat body 2a is fixed in a sealed state in the valve body, and a hole 2b is passed through the center of the valve seat body 2a. A core (valve body) 2c is movable in a fluid-tight state in the hole 2b. Is attached. As shown in the drawing, the core 2c is disposed so as to protrude above the valve seat body 2a, and an elastic member (elastic film or the like) 2d is disposed at the upper end of the core 2c. It is urged to be pushed into the body 2a, and in this state, the flow path is closed. The core 2c is held in a state in which downward movement is prohibited by a stopper (not shown) formed in the hole 2b of the valve seat body 2a. The elastic member 2d has a band shape as shown in FIG. 2 (a), and both ends 2e are fixed to the valve seat body 2a by bonding.
[0008]
In the first valve 2, when the fluid pressure P in the flow path connected to the first valve 2 reaches a predetermined pressure (first threshold value), the core 2c resists the urging force of the elastic member 2d by the fluid pressure. While moving upward as shown in the figure (c), the flow path of the first valve 2 is opened. As a result, when the first valve 2 reaches a predetermined fluid pressure (fluid pressure exceeding the first threshold value), the flow path is opened and the fluid flows out of the first valve 2. The form of the first valve is not limited to the configuration described here, and various valves such as a valve having a similar function (such as a ball valve or a diaphragm valve) can be used.
[0009]
The second valve has a valve seat body 3a, and the valve seat body 3a is fixed in the valve body. A flow path 3b as shown in FIG. 2B is formed at the center of the valve seat body 3a, and a valve body 3c made of a deformable elastic member is attached to the inlet side of the flow path 3b. . Although the valve body 3c normally opens the flow path 3b as shown in FIG. 2 (b), the fluid pressure that has passed through the first valve has a predetermined fluid pressure (second flow rate) at a certain speed or higher. When the threshold value is reached, the valve body 3c is deformed upward as shown in FIG. 3C, and the flow path 3b formed in the valve seat body 3a is closed. As a result, when the second valve 3 reaches a predetermined fluid pressure (fluid pressure exceeding the second threshold value), the flow path is closed and the fluid is stopped from flowing out of the second valve 3. The second valve is not limited to the configuration described here in the same manner as the first valve, and various valves having similar functions can be used.
[0010]
The operation of the zone pressure drive valve configured as described above will be described.
FIG. 4 shows a state in which a fluid flows through the actuator A provided at the tip of the zone pressure drive valve.
The input side of the zone pressure drive valve 1 is connected to the fluid pipe 5, and the output side of the zone pressure drive valve 1 is connected to the actuator A. In this zone pressure drive valve, the first valve 2 sometimes opens when the fluid pressure in the fluid pipe 5 becomes P1 (first threshold value) or more, and further closes when the fluid pressure becomes P2 (second threshold value) or more. have. That is, it has a function of supplying fluid to the actuator side only when the fluid pressure P is P1 <P <P2.
[0011]
That is, in FIG. 4A, when the fluid pressure P of the fluid pipe is equal to or lower than P1 (first threshold value), the first valve 2 is still closed. When the fluid pressure is P1 or more and P2 or less, the first valve 2 is opened as shown in the figure (b), and the fluid that has passed through the first valve 2 passes through the second valve 3 that is always open to the actuator A. The actuator A is actuated. When the fluid pressure becomes equal to or higher than P2 (second threshold value), the second valve 3 is closed as shown in FIG. Here, if the operating pressures (the first threshold value and the second threshold value) of the first valve 2 and the second valve 3 are changed in accordance with the respective zone pressures, the fluid pressure in the fluid pipe becomes a predetermined pressure. Only when this occurs, the zone pressure drive valve opens and fluid is supplied to the actuator. Thus, in this zone pressure drive valve, it becomes possible to set different zone pressures for each zone pressure drive valve, depending on how the working fluid pressures of the first valve 2 and the second valve 3 are set. It is possible to operate the connected actuator.
[0012]
[Fluid pressure control device]
Next, the configuration of the fluid pressure control device using the band pressure drive valve will be described.
As shown in FIG. 5, the fluid pressure control apparatus described here includes three zone pressure drive valves 11, 12, and 13, and the three zone pressure drive valves have different working fluid pressures.
That is, the zone pressure drive valve 11 for actuating the actuator A1, the zone pressure drive valve 12 for actuating the actuator A2, and the zone pressure drive valve 13 for actuating the actuator A3 have the following operating pressures of the first valve 2 and the second valve 3. It has been changed as follows.
[0013]
For example, in the zone pressure drive valve 11 on the left side in the figure, the operating pressures of the first valve 2 and the second valve 3 are as follows.
P1 <P <P2
In the central zone pressure drive valve 12, P3 <P <P4
In the right zone pressure drive valve 13, P5 <P <P6
It has become.
However, P1 <P2 <P3 <P4 <P5 <P6
[0014]
For this reason, the fluid pressure P flowing in the fluid pipe is, for example,
P1 <P <P2
In this case, the first pressure valve 2 and the second valve 3 are both opened in the zone pressure drive valve 11 and the actuator A1 is operated. However, in the zone pressure drive valves 12 and 13 corresponding to the actuator A2 and the actuator A3, the fluid pressure P is Since P3 and P5 which open each 1st valve are not reached, a zone pressure drive valve does not open but maintains an inactive state.
[0015]
Further, the fluid pressure P flowing in the fluid pipe is, for example,
P3 <P <P4
In this case, the first valve 2 and the second valve 3 are both opened in the zone pressure drive valve 12 and the actuator A2 is operated. However, the zone valve 6 is closed in the zone pressure drive valve 11 and the first zone in the zone pressure drive valve 13. Since the valve 2 does not open, the actuator A1 and the actuator A3 do not operate, and only the actuator A2 operates.
Furthermore, the fluid pressure P flowing in the fluid pipe is, for example,
P5 <P <P6
In this case, only the actuator A3 operates for the same reason as described above.
[0016]
In this way, by connecting a plurality of zone pressure drive valves with different operating pressures to the fluid pipe and controlling the fluid pressure in the fluid pipe, various actuators that can operate only the actuators corresponding to the required zone pressure can be operated. The fluid pressure control apparatus can be provided.
[0017]
[Flexible tube drive]
Next, a flexible tube driving device using the above-described zone pressure driving valve will be described. Here, an example in which a catheter often used in the medical field is used as the flexible tube will be described.
Now that we have entered an aging society, non-invasive and minimally invasive tests and medical care are increasing. One of the minimally invasive medical devices is a catheter. A catheter is a thin tube that is inserted through peripheral blood vessels in the upper and lower limbs for the examination of vascular diseases, and is mainly used for measuring the internal pressure of the circulatory system, collecting blood samples, and injecting contrast media for angiography. It is. Since it can be diagnosed with minimal invasiveness, it is actively used in the clinic of external science.
[0018]
However, because the inside of a blood vessel is very narrow and not only distorted but also has many branches, it is very difficult to insert it with a catheter that uses a guide wire. Therefore, there is a need for an active catheter that can freely bend its trunk and select a course at a branch point of a blood vessel.
For this reason, research on active catheters has been conducted in several research institutions. However, shape memory alloys and special polymers are mainly used in these studies, and all are electric actuators, so there is a risk of leakage in the worst case. Furthermore, the internal mechanism is complicated and there are problems that impede practical use, such as an increase in durability and the number of wires.
[0019]
Therefore, this flexible tube drive device (catheter drive device) uses a physiologically good physiological saline for both the drive and the transmission medium of the drive signal, and includes a simple mechanism using the above-described band pressure drive valve. It is configured as a highly functional device.
FIG. 6 is an overall configuration diagram of the flexible tube driving device (catheter driving device), and FIG.
[0020]
6 and 7, reference numeral 21 denotes a flexible catheter. Inside the catheter 21, a control tube 22 corresponding to the fluid pipe described above is disposed, and the control tube 22 penetrates the catheter 21. A plurality of zone pressure drive valves 24, 25, and 26 are attached. In addition, operating members 31, 32, and 33 are fixed to the outer periphery of the catheter 21 at positions that are divided into a large number of sections (in this example, three divisions) at substantially equal pitches. Ends of telescopic bellows 27, 28, 29 connected to the band pressure drive valves 24, 25, 26 are respectively attached. Therefore, the bellows 27, 28, and 29 are extended to push the actuating members 31, 32, and 33, whereby the actuating members 31, 32, and 33 are tilted to deform the catheter 21. The bellows, the operating member, and the catheter are covered with a cover tube 23. The control tube can be arranged outside the catheter as necessary.
[0021]
In the catheter drive device, when a predetermined fluid pressure is supplied from a fluid pressure generator (not shown) into the control tube 22, a band pressure drive valve (for example, valve 24) corresponding to the fluid pressure is opened, and the bellows 27 Elongates, presses the operating member 31, and tilts the operating member 31. As a result, this portion of the catheter 21 is bent. Thus, by appropriately controlling the fluid pressure in the control tube, the zone pressure drive valve at the required location can be opened, the bellows can be extended, and the catheter can be deformed.
[0022]
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the first valve and the second valve can be used in other configurations as long as they have the same function. Further, the flexible tube is not limited to a catheter, and various flexible fluid tubes can be used. As the working fluid of the zone pressure drive valve, liquid, gas, or the like can be applied.
Furthermore, the present invention may be implemented in any other form without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner.
[0023]
【The invention's effect】
As explained in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a very simple band pressure drive valve that uses a common fluid pressure for the valve opening / closing drive and the valve opening / closing drive signal transmission and can open the flow path only at a predetermined fluid pressure.
In addition, since electricity or the like is not used for driving the zone pressure drive valve, there is no fear of electric leakage or the like, and the zone pressure drive valve can be a simple and excellent small valve.
By connecting a plurality of zone pressure drive valves having different operating pressures to the fluid pipe and controlling the fluid pressure in the fluid pipe, only the actuator corresponding to the required zone pressure can be operated.
When this band pressure drive valve is used for a catheter, the electric actuator is not used at all, and physiological saline is used for both the drive and drive signal transmission medium. It is possible to provide an apparatus, and the like and other excellent effects can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a zone pressure drive valve according to the present invention.
FIGS. 2A, 2B and 2C are a plan view, a sectional view and an operation view of a first valve (high pass valve) used in the valve.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a sectional view of a second valve (low-pass valve) used in the valve.
FIGS. 4A, 4B and 4C are diagrams for explaining the operating state of the band pressure drive valve.
FIG. 5 is a configuration diagram of a fluid pressure control device using a zone pressure drive valve according to the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a catheter drive device using a band pressure drive valve according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a main part in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Zone pressure drive valve 2 1st valve (High pass valve)
3 Second valve (low-pass valve)

Claims (3)

流体管と、前記流体管に複数接続して配置した帯域圧力駆動弁と、前記複数の帯域圧力駆動弁にそれぞれ接続されたアクチュエータとからなり、前記複数の帯域圧力駆動弁は、夫々の帯域圧力駆動弁の作動圧力が変えてあり、所定圧力に対応して前記アクチュエータを作動させることができる流体圧制御装置であって、前記帯域圧力駆動弁は流体圧が第1しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側から下流側に開く第1弁と、前記第1しきい値圧力よりも高い第2しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側と下流側とを閉じる第2弁とを、第2弁が第1弁よりも下流側となるように直列に配置して構成され、さらに前記第1弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路内に配置され、常時は流路を閉じる方向に付勢されている弁体を備えており、また前記第2弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路と、前記流路の入口側に配置され、常時は流路を開いているが、前記第2しきい値よりも高い流体圧になると流路を閉じる弁体を備えていることを特徴とする流体圧制御装置。 A fluid pipe, a plurality of zone pressure drive valves connected to the fluid pipe, and an actuator connected to each of the plurality of zone pressure drive valves. An operating pressure of the drive valve is changed, and the fluid pressure control device is capable of operating the actuator in response to a predetermined pressure. When the fluid pressure becomes equal to or higher than a first threshold pressure, the band pressure drive valve A first valve that is deformed by the pressure and opens from the upstream side to the downstream side, and a first valve that is deformed by the pressure and closes the upstream side and the downstream side when the pressure exceeds a second threshold pressure that is higher than the first threshold pressure. The two valves are arranged in series so that the second valve is on the downstream side of the first valve, and the first valve is formed in the valve seat body and the valve seat body. Placed in the flow channel Jill has a valve body which is biased in the direction and the valve seat body and the second valve provided on the valve body, a flow passage formed in the valve seat body, the inlet side of the flow path A fluid pressure control apparatus, comprising: a valve body that is disposed and normally opens the flow path, but closes the flow path when the fluid pressure is higher than the second threshold value. カテーテルと、カテーテルに設けたコントロールチューブと、コントロールチューブに接続された異なる帯域圧力で作動する複数の帯域圧力駆動弁と、複数の帯域圧力駆動弁にそれぞれ接続されたベローズと、各ベローズの伸長によってカテーテルを変形することができるアクチュエータを備えている流体圧制御装置であって、前記帯域圧力駆動弁は流体圧が第1しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側から下流側に開く第1弁と、前記第1しきい値圧力よりも高い第2しきい値圧力以上になるとその圧力によって変形し上流側と下流側とを閉じる第2弁とを、第2弁が第1弁よりも下流側となるように直列に配置して構成され、さらに前記第1弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路内に配置され、常時は流路を閉じる方向に付勢されている弁体を備えており、また前記第2弁は弁本体に設けた弁座体と、この弁座体に形成した流路と、流路の入口側に配置され、常時は流路を開いているが、前記第2しきい値よりも高い流体圧になると流路を閉じる弁体を備えていることを特徴とする流体圧制御装置。 A catheter, a control tube provided on the catheter, a plurality of zone pressure drive valves operating at different zone pressures connected to the control tube, a bellows connected to each of the zone pressure drive valves, and an extension of each bellows A fluid pressure control device comprising an actuator capable of deforming a catheter, wherein the zone pressure drive valve is deformed by the pressure when the fluid pressure exceeds a first threshold pressure and opens from the upstream side to the downstream side. A first valve and a second valve that is deformed by the pressure and closes the upstream side and the downstream side when the pressure exceeds a second threshold pressure higher than the first threshold pressure, and the second valve is the first valve. is constructed by arranging in series such that the downstream side of the further valve seat body said first valve provided in the valve body, disposed in the flow path formed in the valve seat body, always Close the flow path includes a valve body that is biased in a direction, also the second valve and the valve seat body provided in the valve body, a flow passage formed in the valve seat body, the inlet side of the flow path The fluid pressure control device is provided with a valve body that is normally opened and has a flow path open, but closes the flow path when the fluid pressure is higher than the second threshold value. 前記コントロールチューブはカテーテル内に配置され、帯域圧力駆動弁はカテーテルを貫通して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の流体圧制御装置。 The fluid pressure control device according to claim 2, wherein the control tube is disposed in the catheter, and the band pressure drive valve is disposed through the catheter .
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