JP4334926B2 - エアー供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアー供給装置に関し、主としてエアーバッグへの給気と排気及び圧力調整を行うエアー供給装置に関する。またその他のエアーの被供給体に対して、所定の実行プロブラムでエアーの給気、排気、保圧を行うエアー供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は特願２０００−１４３７６９、特願２０００−３２８０３１、特願２００２−２６４３、特願２００２−２６４４等において、硬質や軟質のカバン等のケース内にエアーバッグを装着し、ケース内に入れられた物をエアーバッグの膨張によってクランプする装置を提供してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の装置では、エアーバッグに空気を供給する供給手段が手動ポンプであったりして、空気供給の点やエアーバッグの圧力保持の点等において充分ではなかった。
【０００４】
そこで本発明は上記従来の問題点を解消し、また本出願人が先に出願した特願２００２−２６４５に係る発明を更に改良して、エアーバッグへの空気供給が容易、簡単であり、またエアーバッグの圧力保持も良好に行うことができるエアー供給装置の提供を課題とする。またその他のエアーの被供給体に対して所定の実行プロブラムでエアーの給気、排気、保圧を行うことができるエアー供給装置の提供を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明のエアー供給装置は、少なくともエアーポンプ１３と、該エアーポンプ１３とエアーバッグ２とをつなぐための給排気路１４と、エアーバッグ２内の空気圧を検出する圧力センサ１５と、給気時と排気時とで前記給排気路１４を給気用と排気用とに切り換える切換弁１６と、操作パネル１１と、コントローラ１７とを備え、硬質や軟質のカバン等のケース３内にエアーバッグ２と共に内装されて該エアーバッグ２を膨張させることで、ケース３内に入れられた物をクランプするのに用いられるエアー供給装置であって、
前記操作パネル１１は、前記ケース３の外に臨むように配置されると共に、給気運転スイッチ１１ａと、排気運転スイッチ１１ｂと、運転停止スイッチ１１ｃとを備え、
前記コントローラ１７は、次の（イ）、（ロ）、（ハ）に示す制御構成を備えていることを第１の特徴としている。
（イ）．給気運転スイッチ１１ａがオンされると、前記切換弁１６を給気側に接続すると共にエアーポンプ１３をオンして給気運転を開始し、エアーバッグ２内の空気圧が設定された基準圧力に達するまで給気を行うと共に前記基準圧力に達すると給気運転を終了して保圧運転に入り、該保圧運転では、省電力モードでの運転により通常時にはコントローラ１７にのみ電力を供給すると共に一定時間間隔毎に圧力センサ１５に電力を供給してエアーバッグ２が設定された正常圧力範囲であるか否かを判定し、正常圧力範囲未満の場合には、エアーポンプ１３をオンして給気を実行し、正常圧力範囲を超える場合には、切換弁１６を排気側に切り換えて排気を実行し、圧力が基準圧力まで低下すると切換弁１６を給気側に戻して排気を停止する制御構成。
（ロ）．排気運転スイッチ１１ｂがオンされると、給気運転や保圧運転の運転中であっても、切換弁１６を排気側に接続して排気運転を実行し、圧力センサ１５が大気圧を検出したとき若しくは排気運転から一定時間を経過したときに、切換弁１６を給気側に戻して、運転を終了する制御構成。
（ハ）．運転停止スイッチ１１ｃがオンされると、給気運転中の場合はエアーポンプ１３を停止すると共に切換弁１６を給気側に接続したまま保持し、また保圧運転中の場合はエアーポンプ１３を停止すると共に切換弁１６を給気側に接続した状態にし、また排気運転中の場合は切換弁１６を給気側に戻すと共に排気運転を停止する制御構成。
また本発明のエアー供給装置は、上記第１の特徴に加えて、操作パネル１１は、ロックスイッチ１１ｄを備え、コントローラ１７は、前記ロックスイッチ１１ｄがオンされると、それ以降に行われるスイッチ操作を無効とする制御構成を備えることを第２の特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下の図面を参照しながら、本発明の実施形態を更に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るエアー供給装置を内装したアタッシュケース等のケースの正面図、図２は同じくケースの把手等を省いた平面図、図３はエアー供給装置のユニットでバッテリー取付蓋を外した状態の斜視図、図４はエアー供給装置のユニットの側面図、図５は自然排気型エアー供給装置の構成図、図６は強制排気型エアー供給装置の構成図、図７は自然排気型のエアー供給装置による制御フローを説明する図である。
【０００７】
先ず図１、図２を参照して、エアー供給装置ユニット１は、エアーバッグ２と共にケース３内に装着される。ケース３はアタッシュケース、パソコンバッグ、その他の硬質或いは軟質のカバン、バッグ、物を入れる各種の収容ケースを含む。
エアー供給装置ユニット１は、ケース３内において荷物等を入れておくのに邪魔にならない場所に配置される。この図１、図２では、仕切３ａを介してケース１内の隅部に配置されている。そしてエアー供給装置ユニット１の操作パネル１１が、ケース３外から操作できるように、ケース３の凹んだ位置において外に臨まされてる。
エアー供給装置ユニット１とエアーバッグ２とはエアーチューブ４で接続することができる。
エアーバッグ２は、ケース３の全側面（６面）の内側に配されることで、ケース３内に入れた物をその全周囲からクランプするように構成してもよいし、ケース３の天井面を除く側面（５面）の内側に配して、ケース３内に入れた物を５面からクランプするように構成してもよい。また天井面と底面とを除く４側面の内側に配して、ケース３内に入れた物を側周囲からクランプするようにしてもよい。更にケース３の正面と背面の内側に配して、ケース３内に入れられた物を正面と背面の２面からクランプしてもよいし、ケース３の正面若しくは背面の内側に配して、ケース３内に入れられた物を正面若しくは背面からクランプするようにしてもよい。
【０００８】
図３、図４を参照して、エアー供給装置ユニット１は、前記ケース３内の隅部等に配置し易いようにスリムな直方体形状とし、その上半部にバッテリー１２（図５参照）を嵌め込むバッテリー取付部１ａと、該バッテリー取付部１ａを蓋するバッテリー取付蓋１ｂが設けられている。またエアー供給装置ユニット１の一側面に前記操作パネル１１が構成されている。またエアー供給装置ユニット１の一部にエアー接続口１ｃが設けられ、前記エアーバッグ２へ空気を供給するためのエアーチューブ４が接続できるようになされている。
【０００９】
図５を参照して、エアー供給装置ユニット１には、前記操作パネル１１、バッテリー１２の他、エアーポンプ１３、給排気路１４、圧力センサ１５、切換弁１６、コントローラ１７等が内部に配置されている。
【００１０】
前記操作パネル１１には、給気運転スイッチ１１ａと、排気運転スイッチ１１ｂと運転停止スイッチ１１ｃ、及びスライドスイッチとしてのロックスイッチ１１ｄの各スイッチが設けられ、また運転ランプとして、給気保圧表示ランプ１１ｅ、排気表示ランプ１１ｆ、バッテリー表示ランプ１１ｇが設けられている。
前記エアーポンプ１３は逆止弁１３ａ付きとしている。
前記給排気路１４には三方向継手１４ａを介して圧力センサ１５が取り付けられている。この圧力センサ１５によりエアーバッグ２内の圧力が検出され、コントローラ１７に情報が入力される。
また給排気路１４には三方向継手１４ｂを介して切換弁１６が取り付けられている。この切換弁１６を切り換えることで、エアーポンプ１３からエアーバッグ２への給気とエアーバッグ２からの排気との通路が切り換えられる。
【００１１】
前記コントローラ１７には、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含むマイコン１７ａが内蔵され、また前記圧力センサ１５からの圧力データを基準圧力と比較する圧力比較部１７ｂ、基準圧力を設定する手段としての基準圧力設定部１７ｃが設けられている。この基準圧力設定部１７ｃは、例えば可変抵抗器を用いて構成することができる。
【００１２】
図５に示す装置は、エアーバッグ２の排気を自然排気とする自然排気型エアー供給装置である。即ち、排気時には切換弁１６がＡ接続１６ａからＢ接続１６ｂに切り換えられることで、エアーバッグ２内の空気が三方向継手１４ｂを経て切換弁１６から自然排気される。
これに対して図６に示す装置は、強制排気型エアー供給装置である。即ち、排気時には切換弁１６がＡ接続１６ａからＢ接続１６ｂに切り換えられ、エアーポンプ１３が駆動されることで、エアーバッグ２内の空気がエアーポンプ１３により強制排気される。三方向継手１４ａを経て切換弁１６から自然排気される。
なお図６に示す装置においては、切換弁１６が直接的に給排気路１４に設けられている。他の操作パネル１１、バッテリー１２、エアーポンプ１３、給排気路１４、圧力センサ１５、コントローラ１７の構成は上記図５の装置と同様であり、同一の符号を持って説明を省略する。
【００１３】
図５、６に示すように、装置には手動の排気弁１８を設け、これによってエアーバッグ２内の空気量が多い場合に、手動にて排気弁１８を操作して適当な量の空気を排気することができるようにしておいてもよい。
また前記操作パネル１１に図示しないアラーム等のスピーカを設けて、ランプによる報知の他に、音声による報知も行うようにすることができる。
【００１４】
図７も参照して、コントローラ１７による装置の制御について説明する。
今、装置にバッテリー１２が接続（セット）された状態（ステップＳ１）で、且つ装置が何の運転も行われていない停止状態（ステップＳ２）において、給気運転スイッチ１１ａをオン（ステップＳ１１）すると、コントローラ１７は切換弁１６を給気側のＡ接続１６ａとしてエアーポンプ１３をオン（ステップＳ１２）し、給気保圧ランプ１１ｅを点灯して給気運転を開始する。前記切換弁１６は電磁切換弁とすることができる。
エアーポンプ１３から送り出された空気は給排気路１４からエアーチューブ４を通ってエアーバッグ２に供給される。その間において、エアーバッグ２内の圧力が圧力センサ１５で検出されてコントローラ１７の圧力比較部１７ｂで基準圧力と比較され、基準圧力に達すると（ステップＳ１３でイエス）、コントローラ１７はエアーポンプ１３をオフし、給気運転を終了する（ステップＳ１４）。
またコントローラ１７はエアーポンプ１３のオンからの時間を積算し、一定時間、例えば１分が経過しても基準圧力に達しない場合（ステップＳ１３でノー）は、運転異常と判定し、アラームを鳴らす（ステップＳ１５）制御構成としている。
【００１５】
前記給気運転が終了すると、一定の短時間後、例えば５秒後に、コントローラ１７は装置全体を省電力モードとし（ステップＳ１６）、引き続いて保圧運転に入る。省電力モードでは、通常時には電力はコントローラ１７にだけ送られ、低消費電力を維持する。また一定時間間隔毎に圧力センサ１５に電力を供給し、エアーバッグ２の圧力を検出する。そして圧力センサ１５による圧力検出の結果、エアーポンプ１３や切換弁１６の駆動の必要性が生じた場合には、その時点でそれらに電力を供給する。
以上のように保圧運転は省電力モードで行う制御構成としている。
【００１６】
保圧運転においては、コントローラ１７は一定時間間隔毎、例えば１分毎に圧力センサ１５によるエアーバッグ２の圧力監視を行い（ステップＳ１７）、検出圧力が正常圧力範囲であるか否かを判定（ステップＳ１８）する。正常圧力範囲内であればステップＳ１７に戻って監視を続ける。一方、正常圧力範囲未満の場合は、ステップＳ１２に戻ってエアーポンプ１３をオンし、エアーバッグ２への給気を実行する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。また検出圧力が正常圧力範囲を超える場合は、ステップＳ１９に進んで、切換弁１６をオンすることで通路を排気側のＢ接続１６ｂとし、自然排気を行う（図６の装置の場合は強制排気を行うことになる）。そしてエアーバッグ２の圧力が低下して基準圧力に達すると（ステップＳ２０でイエス）、切換弁１６をオフして、切換弁１６の位置をＡ接続１６ａに戻して、排気を停止する（ステップＳ２１）。前記切換弁１６をオンしてから一定時間、例えば１分が経過しても基準圧力に達しない場合（ステップＳ２０でノー）は、運転異常と判定し、アラームを鳴らす（ステップＳ２２）。
【００１７】
上記の運転においては、給気運転の終了に引き続いて保圧運転が自動的に継続して行われるようにした、いわゆる自動給気保圧運転のシステムが採用されているが、この自動給気保圧運転の他に、給気運転と保圧運転とをそれぞれ単独でも行えるようにしたマニュアル制御システムを併せて構成してもよい。このマニュアル制御の場合は、給気運転スイッチだけをオンすれば、給気運転だけを行うことになる。また給気運転スイッチと保圧運転スイッチとをオンすれば、給気運転が終わった後に省電力モードによる保圧運転が行われることになる。
また上記において、給気運転中は前記給気保圧表示ランプ１１ｅを点灯状態に保持し、保圧運転中は給気保圧表示ランプ１１ｅを点滅状態とすることで、それぞれの運転状態を表示するように制御構成している。
【００１８】
次に排気運転スイッチ１１ｂについて説明する。この排気運転スイッチ１１ｂがオンされる（ステップＳ３１）と、コントローラ１７は切換弁１６をオンし、切換弁１６の接続をＢ接続１６ｂとして通路を排気状態とし、エアーバッグ２内の空気を自然排気する排気運転を開始する（ステップＳ３２）。給気運転や保圧運転が行われている運転状態であっても、排気運転スイッチ１１ｂがでオンされると、その時点で排気運転となる。
排気運転は、圧力センサ１５がエアーバッグ２の圧力として大気圧を検出したとき若しくは開始から一定時間、例えば３０秒を経過したとき（ステップＳ３３）に切換弁１６をオフして、その接続をＡ接続１６ａとし、運転を終了する制御構成とする（ステップＳ３４）。
【００１９】
次に運転停止スイッチ１１ｃについて説明する。この運転停止スイッチ１１ｃがオンされると（ステップＳ４１）、運転が停止される（ステップＳ４２）。
即ち、給気運転中（ステップＳ１１〜Ｓ１５）に運転停止スイッチ１１ｃがオンされると、駆動されているエアーポンプ１３が停止される。この場合、切換弁１６は電力供給がなされていない状態においてＡ接続１６ａであるので、エアーバッグ２内の空気は排気されることなく、そのままの状態を保持する。
また保圧運転中（ステップＳ１６〜Ｓ２２）に運転停止スイッチ１１ｃがオンされると、その時点において駆動しているエアーポンプ１３、切換弁１６、圧力センサ１５等が停止される。この場合も切換弁１６はＡ接続１６ａ状態となり、エアーバッグ２内の空気は排気されることなく、そのままの状態を保持する。
また排気運転中（ステップＳ３１〜Ｓ３４）に運転停止スイッチ１１ｃがオンされると、Ｂ接続１６ｂ状態にある切換弁１６をオフして，その接続をＡ接続１６ａとし、排気運転をその時点で停止させる。
【００２０】
前記ロックスイッチ１１ｄについて説明する。このスイッチ１１ｄがスライドされてオンされると（ステップＳ５１）、それ以降のスイッチ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの操作が無効となる制御構成とされている（ステップＳ５２）。
即ち、給気運転スイッチ１１ａがオンされて給気保圧運転が行われているとき（ステップＳ１１〜Ｓ２２）にロックスイッチ１１ｄがオンされると、そのロックスイッチ１１ｄがオフされるまでは、給気保圧運転が継続され、例え排気運転スイッチ１１ｂや運転停止スイッチ１１ｃがオンされても、排気運転となったり運転停止となることがない。
同様に、排気運転スイッチ１１ｂがオンされて排気運転が行われているとき（ステップＳ３１〜Ｓ３４）にロックスイッチ１１ｄがオンされると、例え給気運転スイッチ１１ａや運転停止スイッチ１１ｃが押されても、給気運転になったり運転が停止されたりすることがない。
勿論、運転停止スイッチ１１ｃにより運転が停止（Ｓ４２）されている状態、或いは前記排気運転がステップＳ３４にて終了することで運転停止した状態（ステップＳ２）でロックスイッチ１１ｄがオンされると、ロックスイッチ１１ｄがオフされるまでは、給気運転スイッチ１１ａや排気運転スイッチ１１ｂをオンしても、それらの運転が開始されない。
ロックスイッチ１１ｄを設けることで、給気運転中や排気運転中に不測の事態により運転状態が変更されてしまうことによる不都合を防止することができる。また運転を必要としないときに、知らぬ間にスイッチが入ってバッテリー１２が消耗してしまう不都合等も予防できる。
【００２１】
以上の実施形態においては、カバン等のケース内に装着されることでケース内に入れられた物をクランプするのに用いられるエアーバッグを主たる対象としたエアー給気装置について述べたが、本発明のエアー給気装置は前記エアーバッグ以外のものに対しても用いることができる。
本発明のエアー給気装置は、例えば種々の形状に構成された風船等のエアーの被供給体へのエアー給気装置として用いることができる。この場合、エアー供給装置ユニット１のコントローラ１７のマイコン１７ａの記憶部であるＲＯＭに、エアーの被供給体に対する経時的な運転制御の実行プログラムとして、給気運転と排気運転と保圧運転とを経時的な一定の組み合わせで行わせるための実行プログラムを予め記憶させることで、種々のパターンでエアーの被供給体に給気、排気を行い、また保圧を行うことができる。これは、例えばディスプレイとしての風船を時間経過と共に種々のパターンで膨らましたり、凹ましたり、或いはその状態を維持させたりして、その形を経時的に種々のパターンで繰返し変化させたりすることができることを意味する。
また前記実行プロブラムは、ある時刻になると一定圧力になるまで給気し、一定時間が経過するまでその圧力を保圧し、その後、排気するというようなパターンの実行プログラムとすることができる。このようにして本発明のエアー給気装置によれば、エアーの被供給体に対して、種々のパターンからなる給気、保圧、排気運転を実行することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用よりなり、請求項１に記載のエアー供給装置によれば、
スイッチ操作を行うだけで、エアーバッグ２への給気や排気を簡単に行うことができ、カバン等のケース３内に入れられた物をクランプすることができる。
特に給気運転スイッチ１１ａのオンにより、エアーバッグ２への給気運転に引き続いてエアーバッグ２の圧力を正常範囲内になるように保圧する保圧運転も行われることで、自動的にエアーバッグ２への給気とその後における正常な圧力範囲内への維持ができ、エアーバッグ２を必要な時間にわたって安定した圧力状態に保持しておくことができる。
そして給気運転から引き続く保圧運転では、通常時はコントローラ１７にのみ電力を供給する省電力モードでの運転ができる。
また操作パネル１１は、給気運転スイッチ１１ａの他に、排気運転スイッチ１１ｂを備えており、排気運転スイッチ１１ｂをオンすることで、給気運転や保圧運転の運転中であっても、切換弁１６を排気側に接続して排気運転を実行し、圧力センサ１５が大気圧を検出したとき若しくは排気運転から一定時間を経過したときに、切換弁１６を給気側に戻して、運転を終了することができる。
また操作パネル１１は、給気運転スイッチ１１ａ、排気運転スイッチ１１ｂの他に、運転停止スイッチ１１ｃを備え、運転停止スイッチ１１ｃをオンすることで、給気運転中の場合はエアーポンプ１３を停止すると共に切換弁１６を給気側に接続したまま保持し、また保圧運転中の場合はエアーポンプ１３を停止すると共に切換弁１６を給気側に接続した状態にし、また排気運転中の場合は切換弁１６を給気側に戻すと共に排気運転を停止することができる。
また請求項２に記載のエアー供給装置によれば、上記請求項１に記載の構成による効果に加えて、操作パネル１１は、ロックスイッチ１１ｄを備え、該ロックスイッチ１１ｄをオンすることで、それ以降に行われるスイッチ操作を無効にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエアー供給装置を内装したアタッシュケース等のケースの正面図である。
【図２】同じくケースの把手等を省いた平面図である。
【図３】エアー供給装置のユニットで、バッテリー取付蓋を外した状態の斜視図である。
【図４】同じく収納ボックスの部分水平断面図である。
【図５】エアー供給装置のユニットの側面図である。
【図６】強制排気型エアー供給装置の構成図である。
【図７】自然排気型のエアー供給装置による制御フローを説明する図である。
【符号の説明】
１ エアー供給装置ユニット
１ａ バッテリー取付部
１ｂ バッテリー取付蓋
１ｃ 接続口
２ エアーバッグ
３ ケース
４ エアーチューブ
１１ 操作パネル
１１ａ 給気運転スイッチ
１１ｂ 排気運転スイッチ
１１ｃ 運転停止スイッチ
１１ｄ ロックスイッチ
１２ バッテリー
１３ エアーポンプ
１４ 給排気路
１５ 圧力センサ
１６ 切換弁
１７ コントローラ

Claims (2)

1. 少なくともエアーポンプ（１３）と、該エアーポンプ（１３）とエアーバッグ（２）とをつなぐための給排気路（１４）と、エアーバッグ（２）内の空気圧を検出する圧力センサ（１５）と、給気時と排気時とで前記給排気路（１４）を給気用と排気用とに切り換える切換弁（１６）と、操作パネル（１１）と、コントローラ（１７）とを備え、硬質や軟質のカバン等のケース（３）内にエアーバッグ（２）と共に内装されて該エアーバッグ（２）を膨張させることで、ケース（３）内に入れられた物をクランプするのに用いられるエアー供給装置であって、
   前記操作パネル（１１）は、前記ケース（３）の外に臨むように配置されると共に、給気運転スイッチ（１１ａ）と、排気運転スイッチ（１１ｂ）と、運転停止スイッチ（１１ｃ）とを備え、
   前記コントローラ（１７）は、次の（イ）、（ロ）、（ハ）に示す制御構成を備えていることを特徴とするエアー供給装置。
   （イ）．給気運転スイッチ（１１ａ）がオンされると、前記切換弁（１６）を給気側に接続すると共にエアーポンプ（１３）をオンして給気運転を開始し、エアーバッグ（２）内の空気圧が設定された基準圧力に達するまで給気を行うと共に前記基準圧力に達すると給気運転を終了して保圧運転に入り、該保圧運転では、省電力モードでの運転により通常時にはコントローラ（１７）にのみ電力を供給すると共に一定時間間隔毎に圧力センサ（１５）に電力を供給してエアーバッグ（２）が設定された正常圧力範囲であるか否かを判定し、正常圧力範囲未満の場合には、エアーポンプ（１３）をオンして給気を実行し、正常圧力範囲を超える場合には、切換弁（１６）を排気側に切り換えて排気を実行し、圧力が基準圧力まで低下すると切換弁（１６）を給気側に戻して排気を停止する制御構成。
   （ロ）．排気運転スイッチ（１１ｂ）がオンされると、給気運転や保圧運転の運転中であっても、切換弁（１６）を排気側に接続して排気運転を実行し、圧力センサ（１５）が大気圧を検出したとき若しくは排気運転から一定時間を経過したときに、切換弁（１６）を給気側に戻して、運転を終了する制御構成。
   （ハ）．運転停止スイッチ（１１ｃ）がオンされると、給気運転中の場合はエアーポンプ（１３）を停止すると共に切換弁（１６）を給気側に接続したまま保持し、また保圧運転中の場合はエアーポンプ（１３）を停止すると共に切換弁（１６）を給気側に接続した状態にし、また排気運転中の場合は切換弁（１６）を給気側に戻すと共に排気運転を停止する制御構成。
2. 操作パネル（１１）は、ロックスイッチ（１１ｄ）を備え、コントローラ（１７）は、前記ロックスイッチ（１１ｄ）がオンされると、それ以降に行われるスイッチ操作を無効とする制御構成を備えることを特徴とする請求項１に記載のエアー供給装置。

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