JP2022517451A

JP2022517451A - エアセンサー

Info

Publication number: JP2022517451A
Application number: JP2020566802A
Authority: JP
Inventors: ビョンジュキム，
Original assignee: Air Box Co ltd
Current assignee: Air Box Co ltd
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2019-12-02
Publication date: 2022-03-09
Anticipated expiration: 2039-12-02
Also published as: JP7050186B2; CN113226494B; EP3851171A4; US11480487B2; WO2021112269A1; US20210372877A1; EP3851171A1; CN113226494A

Abstract

【解決手段】本発明は、エアセンサーに関するものであって、内部に空気が充填されて所定の形状を維持するエア充填用製品の空気注入口に結合して設けられるエアセンサーは、エア充填用製品の空気注入口に結合し、エア充填用製品に連動してエア充填用製品内の空気がその内部に流入するように設けられるコネクタと、コネクタ内に設けられ、エア充填用製品の空気圧によって作動するシリコンセンサーと、シリコンセンサーの作動による衝撃を検知する衝撃検知センサーと、衝撃検知センサーに接続され、衝撃検知センサーの検知信号による回数を示す基板と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、エアセンサーに関し、より詳細には、空気が充填される製品の空気注入口に設置され、製品内に充填された空気の圧力変化を検知するエアセンサーに関する。

最近、人々は、健康または美容のための体重調節に対する関心は増加したが、コンピュータの普及及び各種ゲームの開発に伴い、野外活動が減少して太りすぎや運動不足である場合が多い。従って、人々は、家庭やオフィス等の室内で縄跳びやジョギング等の簡単な運動を行う。
一般に、縄跳びは、柔軟な合成樹脂材で長く押出成形して作った長い縄と、縄の両端に設置された一対のハンドルからなる構造であって、両手でハンドルをそれぞれ取った後、身体を中心に縄を回転させると同時に、回転する縄が地面に触れる前にジャンプして縄を跳ぶことにより、縄が継続的に回転するようにし、ジャンプして、回転する縄を跳ぶ動作を１回の動作として計算する運動である。
このような縄跳びは、縄を回す腕や、ジャンプ時に使用される脚を含め、身体全部をまんべんなく使う運動であるため、１０分間だけ行っても、十分な運動効果を得ることができ、老若男女皆が簡単に楽しむことができる大衆的な運動である。
また、縄跳び運動の特徴は、足の裏の前部で跳ぶ上下運動であるということにある。縄跳び運動をするためにジャンプを行うたびに、足首、ふくらはぎ、膝及び腰等に高強度の刺激を与えるので、各身体機能の強化に効果的である。
このような刺激は、骨の成長板にも影響を与えるため、青少年の成長を促進することが知られているが、成人の骨粗しょう症の予防にも効果が大きい。
また、縄跳び運動は、リズミカルな小さい跳躍の連続運動であるため、心臓や肺を丈夫にし、手と足のタイミングを合わせる協応性を育ててくれる。このような協応性は、瞬発力、柔軟性、敏捷性、平衡性、持久力等を向上させ、ストレスも解消することができる。
さらに、縄跳び運動は、縄跳びだけを持ってさまざまな運動を楽しむことができるが、跳ぶ方法によって両足跳び、両足交互跳び、片足跳び、連続跳び等の様々な縄跳び運動を楽しむことができる。
縄跳び運動は、縄跳びという簡単な運動器具さえあれば、何時でも手軽に楽しむことができるという利点があるが、縄跳びの特性上、縄を跳ぶ人が連続的に跳躍を行わなければならないので、跳躍の際に発生する衝撃音と縄が地面に触れて発生する衝撃音による層間騒音の問題があり、縄跳び運動を室内で楽しむには多くの制約が伴う。

このような点を勘案して、室内でもいくらでも縄跳び運動やジャンプ運動等を楽しむことができるようにしたエアマットまたはエアボードが、韓国特許第１０－１２８０２２３号公報（以下、「特許文献１」という。）及び韓国公開特許第１０－２０１１－００１５０６７号公報（以下、「特許文献２」という。）のように開発され、提案されている。
特許文献１及び２では、エア注入口を介して注入された空気によって所定の大きさに体積膨張し、内部に形成された多数本の繊維糸が内部空間を一定の高さに離隔させるようにする二重空間地からなり、下部には補強部が固定結合され、補強部には第２結合部が形成され、第２結合部には、ユーザーの跳躍運動をしようとする場合にはエア足場の第１結合部が結合し、エアボードを水面に位置させた状態でハンドルを取ってキックボード（Ｋｉｃｋｂｏａｒｄ）またはマットの用途に使用しようとする場合にはハンドルの第３結合部が結合することを特徴とする、多機能エアボードが開示されている。
このようなエアボードは、室内のリビングルームや部屋の床だけでなく、屋外の平らな地面に設置した後、エアボード上にユーザーが上がって縄跳びやその場ウォーキング、跳躍、着地、ジャンプなどを継続的に繰り返し行っても層間騒音の発生を抑えることにより、室内での継続的な運動を行えるようにすることができる。
しかし、特許文献１，２に開示された従来のエアボードを用いた縄跳びやジャンプ、反復的な跳躍と着地、その場ウォーキング等の運動の際には、運動するユーザーが直接運動を行った回数を直接数えるか、或いは周辺の助力者が運動の回数を数えなければならないという不便さがある。

韓国登録特許第１０－１２８０２２３号公報韓国公開特許第１０－２０１１－００１５０６７号公報

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、内部に空気が充填されて貯蔵されたエア充填用製品の空気注入口に備えられ、エア充填用製品のポンピングによる空気の圧力変化を検知し、ポンピングされた回数を表示して示すエアセンサーを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るエアセンサーは、内部に空気が充填されて、所定の形状を維持するエア充填用製品の空気注入口に結合して設けられるエアセンサーであって、空気注入口に結合し、エア充填用製品と連通してエア充填用製品内の空気が内部に流入するように設けられるコネクタと、コネクタ内に設けられ、エア充填用製品の空気圧によって作動するシリコンセンサーと、シリコンセンサーの作動による衝撃を検知する衝撃検知センサーと、衝撃検知センサーに接続され、衝撃検知センサーの検知信号による回数を示す基板と、を備えることを特徴とする。
また、コネクタは、内部に設けられてコネクタの内部空間を区画する隔板と、隔板にそれぞれ穿設され、エア充填用製品の空気が流入する及び排出される流入口及び排出口と、を備えることを特徴とする。
また、流入口は、隔板上で直径がシリコンセンサー側に行くほど狭くなるように形成され、排出口は、隔板上で直径がエア充填用製品側に行くほど狭くなるように形成されることを特徴とする。
また、シリコンセンサーは、内部にコネクタの隔板と向き合うセンサー膜が設けられ、センサー膜は、隔板の流入口を介した空気圧によって衝撃検知センサー側に伸長または収縮して衝撃検知センサーによって検知されることを特徴とする。
また、シリコンセンサーと衝撃検知センサーとの間には、シリコンセンサーと衝撃検知センサーとを隔離させる隔離板が設けられ、隔離板には、シリコンセンサーのセンサー膜の伸長力が衝撃検知センサーに伝達されて検知できるようにした格子孔が設けられることを特徴とする。
従って、エア充填用製品で縄跳びやジャンプ運動をするユーザーがジャンプ回数を容易に認識して運動量や学習量を正確に認知することができる。

本発明のエアセンサーによれば、内部に空気が充填されて貯蔵されたエア充填用製品の空気注入口に着脱可能に設置されて備えられることにより、エア充填用製品に加わる外力によるポンピングの際に、ポンピングごとに作動して、ポンピングされた回数を正確に表示して示すので、ユーザーが正確な運動量や学習量を容易に認知することができるという利点がある。

本発明に係るエアセンサーの構成図である。本発明に係るエアセンサーの分離図である。本発明に係るエアセンサーの半断面分離図である。本発明に係るエアセンサーの結合断面図である。本発明に係るエアセンサーの作動状態を示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明で使用される用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザー、運用者の意図または慣例によって異なり得るので、これらの用語についての定義は、本発明の技術的事項に合致する意味と概念で解釈されるべきである。
さらに、本発明の実施形態は、本発明の権利範囲を限定するものではなく、本発明の請求の範囲に提示された構成要素の例示的な事項に過ぎず、本発明の明細書全般にわたる技術思想に含まれ、請求の範囲の構成要素において均等物として置換可能な構成要素を含む実施形態である。
そして、次の実施形態における選択的な用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用されるものであって、構成要素を制限するものではない。
そこで、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不必要に曖昧にするおそれのある関連する公知技術についての詳細な説明は省略し、従来技術と同じ部分については同一の符号を付与し、重複する説明は省略する。

図１乃至図５は、本発明に係るエアセンサー及びその構成を示す図である。
本発明に係るエアセンサー１００は、図示の如く、エア充填用製品２００の空気注入口に設置され、エア充填用製品２００のポンピングによる空気の圧力変化を検知することにより、エア充填用製品２００をポンピングした回数をカウントして数値で表す装置である。
このようなエアセンサー１００は、図１乃至図３に示すように、上部ケース１１０と下部ケース１２０を含み、下部ケース１２０に備えられるコネクタ１３０、シリコンセンサー１４０、ガイドブッシュ１５０、衝撃検知センサー１６０等をさらに含む。
上部ケース１１０は、図２及び図３に示すように、半球形の部材であって、その内部にＰＣＢ（プリント基板、以下「基板」という。）が径方向に横設されて固定される。
このような基板１１１の外周縁部には、エアセンサー１００の電源をオンまたはオフにする電源スイッチ１１２と、電源スイッチ１１２のオン作動時にエアセンサー１００の作動有無を知らせる点灯ランプ１１３とが備えられる。つまり、点灯ランプ１１３は、エアセンサー１００の作動時には点灯し、非作動時には消灯するように備えられることが好ましい。

また、基板１１１の上面には、エア充填用製品２００のポンピング回数を数字で表すためのディスプレイ部１１４が電気的に接続されて設けられ、ディスプレイ部１１４の上面には、透明なカバー１１５が設けられることにより、ディスプレイ部１１４を保護する。このようなカバー１１５は、上部ケース１１０の内側面にスクリューで締結固定されるので、カバー１１５の外側面は、上部ケース１１０の外側面と同じ面をなすように設けられる。
また、基板１１１は、後述される衝撃検知センサー１６０と電線で電気的に接続され、衝撃検知センサー１６０の検知信号を電気的な信号に変換して、衝撃検知センサー１６０で検知された検知信号の回数を、ディスプレイ部１１４を介して数字で表し、これをスマートフォンやタブレットＰＣ、デスクトップ等のサーバーと無線通信で接続することにより、連動することも可能である。

下部ケース１２０は、上部ケース１１０の下面に締結されて設けられる半球状の部材であって、その内部には、後述されるエアセンサー１００の検知部、すなわちコネクタ１３０、シリコンセンサー１４０、ガイドブッシュ１５０、衝撃検知センサー１６０が取り付けられる装着部１２１が備えられる。
このような装着部１２１は、下面が開口した断面「∩」字状をし、下部ケース１２０の内側面にスクリューによって締結固定される。

一方、上述したような下部ケース１２０の装着部１２１には、図４及び図５に示すように、コネクタ１３０の上端部が挿入されて固定され、このコネクタ１３０と装着部１２１との間には、シールのためのリング状のパッキン１２２が介設される。
このようなコネクタ１３０は、その上面及び下面が開口した円筒管状をし、コネクタ１３０の上端部は、装着部１２１の内側面にパッキン１２２を介してシールされて設けられ、コネクタ１３０の下端部は、エア充填用製品２００の空気注入口に挿入された状態で一方向に回転することにより締結固定されるように設けられる。このように、コネクタ１３０がエア充填用製品２００の空気注入口に接続されると、エア充填用製品２００とコネクタ１３０とは、互いに連通して、エア充填用製品２００に充填された空気がコネクタ１３０の内部に流入して充填される。

また、コネクタ１３０の内部には、コネクタ１３０の管路を遮る隔板１３１が設けられ、この隔板１３１を基準に、下部のコネクタ１３０には、エア充填用製品２００の空気注入口が接続され、上部のコネクタ１３０には、シリコンセンサー１４０、ガイドブッシュ１５０及び衝撃検知センサー１６０が順次収容されて備えられる。
特に、隔板１３１の上面には、後述される流入口１３２と排出口１３３とを内部に収容する円形の結合突部１３５が上方に突出して設けられ、この結合突部１３５にシリコンセンサー１４０が結合して設けられる。

シリコンセンサー１４０は、上面及び下面が開口した円筒管状をし、その下面には隔板１３１の結合突部１３５に対応した結合凹溝１４２が形成され、この結合凹溝が結合突部１３５に嵌合されて固定され、シリコンセンサー１４０の内部には、シリコンセンサー１４０の管路を遮断するセンサー膜１４１が備えられる。
このようなセンサー膜１４１は、弾力を有するシリコン材質で薄膜に形成され、コネクタ１３０内に流入する空気充填用製品２００の空気圧によって上方向に伸長してから、自身の復元力（弾性力）によって元の状態に復帰して、シリコンセンサー１４０内で平らな状態を維持する。
これにより、コネクタ１３０内に作用するエア充填用製品２００の空気圧は、シリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１に遮られ、センサー膜１４１の上部に流入しなくなることにより、センサー膜１４１を基準に、シリコンセンサー１４０の上部と下部は、空気の流動が完全に遮断された状態で設けられる。

上述したようなシリコンセンサー１４０の上部には、円筒状のガイドブッシュ１５０が設けられ、ガイドブッシュ１５０の下面は、シリコンセンサー１４０の上面に装着されて設けられる。
このようなガイドブッシュ１５０は、内部にガイドブッシュ１５０の内部空間を上下に区画する隔離板１５１が備えられ、この隔離板１５１には、多数の格子孔１５２が形成される。

ここで、ガイドブッシュ１５０内に隔離板１５１を形成した理由は、ガイドブッシュ１５０内に隔離板１５１が存在しない場合、シリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１に作用する空気圧によってセンサー膜１４１が上部に伸長し、後述する衝撃検知センサー１６０で検知されるとき、センサー膜１４１が衝撃検知センサー１６０にくっ付いて剥離しない誤動作が発生するおそれがあることから、ガイドブッシュ１５０内に隔離板１５１を形成することで、衝撃検知センサー１６０へのセンサー膜１４１のくっ付きを事前に防止するためである。
また、隔離板１５１に格子孔１５２を形成した理由は、センサー膜１４１を上方に湾曲して隔離板１５１にくっ付いて剥離しなくても、隔離板１５１にくっ付いていないセンサー膜１４１の一部分の伸長と収縮力が、格子孔１５２を介して密閉された装着部１２１内の空気圧力を変化させて、衝撃検知センサー１６０に伝達することにより、エアセンサー１００が正常に機能できるようにするためである。

一方、上述したようなガイドブッシュ１５０の隔離板１５１の上面には、衝撃検知センサー１６０が装着状態でガイドブッシュ１５０に固定されるように設けられ、衝撃検知センサー１６０は、シリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１の伸長と収縮（ブレ）によって検知信号を発生する。この時、衝撃検知センサー１６０に伝達されるセンサー膜１４１の伸長力の大きさは外部の衝撃力によるものであって、センサー膜１４１の伸長の大きさは、これに作用する外部衝撃によるポンピング力によって決定されるので、衝撃検知センサー１６０では、センサー膜１４１から伝達される伸長力によってユーザーのジャンプ高さを演算して測定することもできる。

また、上述したようなコネクタ１３０の隔板１３１には、コネクタ１３０に作用するエア充填用製品２００の空気圧が通じるように流入口１３２と排出口１３３がそれぞれ穿設されるが、流入口１３２は、隔板１３１の下部から上部に行くほど直径が次第に狭くなるように形成され、排出口１３３は、隔板１３１の上部から下部に行くほど直径が次第に狭くなるように形成される。
このように形成される流入口１３２と排出口１３３によって、コネクタ１３０に流入していたエア充填用製品２００の空気圧が流入口１３２を介して隔板１３１とシリコンセンサー１４０との間に迅速に流入し、センサー膜１４１を上部の衝撃検知センサー１６０側に伸長させることができ、センサー膜１４１に作用した空気圧は、排出口１３３を介して速やかに排出される流れを持つ。
これにより、隔板１３１の流入口１３２と排出口１３３とによって空気圧の流れが迅速に行われることにより、センサー膜１４１もその形状を元の状態に迅速に復帰して維持することができる。

また、隔板１３１の下面中央部には、コネクタ１３０をエア充填用製品２００の空気注入口に接続するとき、空気注入口のエア抜きバルブを押して製品内の空気圧がコネクタ１３０内に流入して作用することができるようにした押圧突起１３４が突設される。

次に、上述したような本発明に係るエアセンサーの作動関係を説明する。
エアセンサー１００を設置しようとするエア充填用製品２００の空気注入口にエアセンサー１００のコネクタ１３０を挿入した後、エアセンサー１００を一方向に回転させてコネクタ１３０を空気注入口に締結固定する。
すると、エアセンサー１００のコネクタ１３０は、エア充填用製品２００の空気注入口に締結固定されながら、空気注入口とコネクタ１３０との流路が互いに連通するように接続されることにより、エア充填用製品２００内の空気がコネクタ１３０の内部に流入して充填され、コネクタ１３０の内部に充填された空気は、隔板１３１の流入口１３２と排出口１３３とを介して隔板１３１とシリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１との間の空間を満たした状態で充填される。

この状態でエアセンサー１００の電源スイッチ１１２をオンにして点灯ランプ１１３を点灯させ、ディスプレイ部１１４を作動させた後、エア充填用製品２００でジャンプ等の運動をしてエア充填用製品２００をポンピングすると、エア充填用製品２００に加わる荷重によってエア充填用製品２００の空気圧がコネクタ１３０内にさらに流入し、このように流入する空気圧は、隔板１３１の流入口１３２を介して隔板１３１とシリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１との間の空間に迅速に流入しながら、センサー膜１４１に作用する。

すると、センサー膜１４１は、これに作用する空気圧によって上方向に湾曲して伸長しながら、ガイドブッシュ１５０の隔離板１５１に形成された格子孔１５２を介して衝撃検知センサー１６０に伸長力を伝達する。この時、衝撃検知センサー１６０に伝達されるセンサー膜１４１の伸長力、すなわち衝撃力は、シリコンセンサー１４０のセンサー膜１４１に作用する空気圧によって決定されるので、衝撃検知センサー１６０に伝達される衝撃力によってユーザーのジャンプ高さも演算して測定することができる。

上述したようなセンサー膜１４１の伸長力によって、衝撃検知センサー１６０では、検知信号が発生して基板１１１に印加され、基板１１１では、受信される検知信号の回数を、ディスプレイ部１１４を介して、ユーザーが容易に認識することができるように数字で表す。
これにより、エア充填用製品２００のユーザーは、ジャンプした回数がエアセンサー１００を介して正確に表示されて示されるので、運動量や学習量を正確に認知することができる。

一方、上述したようにセンサー膜１４１に作用した空気圧は、隔板１３１の排出口１３３を介して速やかに排出されることにより、伸長していたセンサー膜１４１は、自身の復元力によって速やかに元の状態に復帰してシリコンセンサー１４０の内部で平らに設けられる。

以上、本発明を具体的な実施形態によって詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのもので、本発明を限定するものではない。本発明の技術的思想内で当該分野における通常の知識を有する者によってその変形や改良が可能であることは明らかである。
本発明の単純な変形乃至変更は、いずれも本発明の範疇に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、添付された特許請求の範囲によって明確になるだろう。

１００エアセンサー
１１０上部ケース
１１１基板
１１２スイッチ
１１３点灯ランプ
１１４ディスプレイ部
１１５カバー
１２０下部ケース
１２１装着部
１２２パッキング
１３０コネクタ
１３１隔板
１３２流入口
１３３排出口
１３４押圧突起
１３５結合突部
１４０シリコンセンサー
１４１センサー膜
１４２結合凹溝
１５０ガイドブッシュ
１５１隔離板
１５２格子孔
１６０衝撃検知センサー
２００エア充填用製品

Claims

内部に空気が充填されて、所定の形状を維持するエア充填用製品の空気注入口に結合して設けられるエアセンサーであって、
前記空気注入口に結合し、前記エア充填用製品と連通して前記エア充填用製品内の前記空気が内部に流入するように設けられるコネクタと、
前記コネクタ内に設けられ、前記エア充填用製品の空気圧によって作動するシリコンセンサーと、
前記シリコンセンサーの作動による衝撃を検知する衝撃検知センサーと、
前記衝撃検知センサーに接続され、前記衝撃検知センサーの検知信号による回数を示す基板と、を備えることを特徴とするエアセンサー。
前記コネクタは、内部に設けられて前記コネクタの内部空間を区画する隔板と、前記隔板にそれぞれ穿設され、前記エア充填用製品の前記空気が流入及び排出される流入口及び排出口と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のエアセンサー。
前記流入口は、前記隔板上で直径が前記シリコンセンサー側に行くほど狭くなるように形成され、前記排出口は、前記隔板上で直径が前記エア充填用製品側に行くほど狭くなるように形成されることを特徴とする請求項２に記載のエアセンサー。
前記シリコンセンサーは、内部に前記コネクタの前記隔板と向き合うセンサー膜が設けられ、前記センサー膜は、前記隔板の前記流入口を介した空気圧によって前記衝撃検知センサー側に伸長または収縮して前記衝撃検知センサーによって検知されることを特徴とする請求項３に記載のエアセンサー。
前記シリコンセンサーと前記衝撃検知センサーとの間には、前記シリコンセンサーと前記衝撃検知センサーとを隔離させる隔離板が設けられ、前記隔離板には、前記シリコンセンサーの前記センサー膜の伸長力が前記衝撃検知センサーに伝達されて検知できるようにした格子孔が設けられることを特徴とする請求項４に記載のエアセンサー。