JP3419774B2 - 空気支持システム - Google Patents

空気支持システム

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JP3419774B2
JP3419774B2 JP50634993A JP50634993A JP3419774B2 JP 3419774 B2 JP3419774 B2 JP 3419774B2 JP 50634993 A JP50634993 A JP 50634993A JP 50634993 A JP50634993 A JP 50634993A JP 3419774 B2 JP3419774 B2 JP 3419774B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は空気マットレス、および膨脹ならびにその制
御を含む膨脹式支持システムに関する。
発明の概要 本発明の１つの実施例において、携帯式膨脹支持シス
テム、およびそのようなシステムに用いる携帯式膨脹器
を提供する。本発明の１つの実施例により、膨脹式支持
システムは圧力弁およびそれと取り外し可能な結合をす
る電池駆動式膨脹器を有する膨脹可能なマットレスを含
み、この１つの結合は所定の時間または所定の圧力が達
成されるまで自動的に駆動される。マットレスは使用す
るために容易に拡大され、かつ保管のために折りたたむ
ことができる。
本発明のもう１つの実施例により、所望の堅さの膨脹
式支持システムを提供し、かつ使用のリクライニングの
姿勢を変える手動調節用の多目的圧力制御が得られる。
本発明のもう１つの実施例により、所望の堅さの膨脹
式支持システムを提供し、かつ使用者のリクライニング
姿勢を変える手動調節用の多目的膨脹可能支持システム
が提供される。
本発明のもう１つの実施例により、カバー組立体を含
む二重弁組立体は狭い通路を覆い、かつカバー組立体は
１方向弁を自ら備えている。
本発明のもう１つの実施例により、マットレス、マッ
トレス・カバー、および上部ならびに下部シーツを含む
正し場所の寝具システムが提供されるが、これらはベッ
ドが保管のために折りたたまれてかつ使用のために準備
され、それによって使用ごとにベッドをリメークする必
要をなくすようにその機能配列を保持する。
図面の簡単な説明 本発明の上記特徴は、付図に関する以下の詳細な説明
を参照すれば一段と容易に理解されると思う。
図１は本発明の好適実施例による膨脹式マットレスを
詳細に示す。
図２は図１の実施例に用いられる携帯式電池駆動の膨
脹デバイスを詳細に示す。
図３および図４は図２に示された二重弁組立体を詳細
に示す。
図５から図７までは本発明のもう１つの好適実施例に
よる多目的圧力制御装置を詳細に示す。
図８から図10までは、本発明のもう１つの好適実施例
による位置ぎめベッド・システム、およびそれと共に使
用されるマットレス・カバーを詳しく示す。
図11から図14までは、図９および図10に示されるシー
ト保持リングの詳細を示す。
図15から図19までは、図２に示された二重弁組立体の
代替実施例を詳しく示す。
図20は、図15から図19までに示されたものに似た構造
を用いるボデー支持用の手動操作式空気解放弁を詳しく
示す。
明確な実施例の詳細な説明 図１に詳細に示された本発明の第１実施例は、使用者
に支持および快適を与える二重弁組立体12を持つ膨脹式
マットレス10を含む膨脹支持システムを提供する。さら
に、マットレス10は便利にかつ容易に膨脹され、かつ組
立てまたは収縮および保管される。以下の諸例におい
て、マットレスの膨脹は空気を用いて達接されると思わ
れるが、実際には水や窒素のような任意の適当な流体が
使用され、また所望ならば適当な装置が保管目的で調節
または収縮の途中にマットレスから出された流体を収集
したり排出するために供給される。さらに、下記に説明
される実施例は膨脹式マットレスに関するものである
が、実際にはそれらは椅子やまくら、または任意な他の
低圧膨脹式ボデーを含む任意な膨脹式ボデー支持に適用
される。
図２には、本発明の好適実施例による携帯式電池駆動
型膨脹デバイス20と結合される二重弁組立体12の詳細が
示されている。膨脹デバイスには、再充電可能な電池22
aおよび22bと、電動機25により駆動される羽根車21が含
まれるが、これらはすべて二重弁12の膨脹入力（図３に
関して項目322として以下に説明される）に取外し自在
に結合される口領域28を持つハウジング26内に取付けら
れる。結合の方法は、ねじ山27により、または迅速な着
脱を可能にする差込み取付けのような技術的に周知な他
の適当な装置により得られる。また、ハウジング26の中
に置かれるものは、電動機を制御する制御回路と、ハウ
ジングの口（領域）28が二重弁12の膨脹入力と結合され
るときを感知する感知装置24、および直流再充電入力29
である。また、ハウジング26は口領域28および空気入口
281をカバーする適当な装置を具備している。数多いそ
のような装置は可能であるが、１つの配列はクリップに
口28および空気入口281をスイング・オフさせる図２の
膨脹デバイス20の垂直軸に沿ってピポット取付けされる
スナップ・オンＣ形クリップを含む。制御回路23は、ラ
イン232で電動機25に、ライン234で感知装置24に、また
ライン235で再充電入力29に、それぞれ接続される。感
知装置は口28と結合されるときに膨脹入力のねじ山の動
きによって閉じられる口28に置かれた簡単な接触スイッ
チであることができる。代替として、例えば、感知装置
は膨脹入力に置かれた磁石に接近してトリガされる口28
に置かれたホール効果デバイスであることができる。
制御回路23は、感知装置24が二重弁12の膨脹入力と共
に口26の結合を検知した時から電動機25に電力を供給す
るように、技術的に周知の手段により形成される。この
方法で、マットレスに入る空気のポンピングはあとでの
み始まり、間もなく膨脹デバイス20が正確に結合され
る。同様に、制御回路は膨脹デバイス20がもはや結合さ
れない時に電力の供給を止めるような形となり、その結
果、それは外部スイッチを必要とせずに容易にターン・
オンおよびターン・オフされる。膨脹デバイス20がマッ
トレスと結合される時、制御回路23は所定の条件が達成
されるまで電動機25に電力を供給し続ける。この実施例
の１つの型では、電池−電動機−羽根車の組合せは、マ
ットレス内で最大所望圧力を越えない最大空気圧力を供
給するように設計されている。そのような場合に、与え
られたサイズのマットレスでは、いったん所定の時間が
膨脹デバイス20によりマットレスに空気を供給するため
に経過したとき、最大所望圧力が達成される。
したがって、制御回路は、感知装置24が二重弁12の膨
脹入力と口26との結合を感知してから所定の時間が経過
したとき、電動機25に電力を供給するのを止めるように
設計されている。代表的な空気マットレスおよび例えば
膨脹デバイス用の代表的な設計によって、最大圧力は約
１分以内に達成され、その結果制御回路は１分後に同期
したシャットオフを提供する。同期したシャットオフの
特徴が電池電力の望ましい保存を提供することは明白で
あり、また保存はシャットオフが完全な膨脹で生じるな
らば、すなわち膨脹デバイスがこの最大圧力がマットレ
ス内の最大所望圧力を越えないものと想定すれば、可能
な空気マットレス内に最大圧力をまず達成したときに得
られることは明白である。実際に、そのような方法は、
比較的小型軽量の膨脹デバイスの使用を可能にする。使
用者が所望の圧力を達成するように空気の最終的な小さ
いかたまりを手動で（すなわち吹付けにより）供給する
ようにされるならば、膨脹デバイスはさらに小型にする
ことができる。そのような設計は手動でマットレスを充
填する時間のかかる頭の痛くなる仕事を使用者に与える
が、膨脹デバイス20用のコンパクトで軽量な構造を与え
る。
代替として、制御は、膨脹デバイス20からの空気流
が、電池−電動機−羽根車の組合せがマットレス内の最
大圧力を越えない最大空気圧を提供するように設計され
るものと想定すれば、最大所望圧力が達成されたときに
事実上途絶えるという事象を利用することができる。こ
の代替構造では、膨脹デバイス20は流量センサをさらに
具備することがあり、また制御回路23はかなりの量の空
気流量が途絶えてから電圧を供給するのを止めるように
形成される。そのような構造の流量センサは、ピポット
202の上に置かれ、また空気流が大きい場合にのみ閉じ
られる常時開のマイクロスイッチ（仮空線で示されてい
る）を保持するアーム203を持つ羽根によって実施さ
れ、またマイクロスイッチはライン236により制御回路2
3に接続される。次に制御回路23は時間の周期がマイク
ロスイッチの閉を生じさせる初度の流量をつくるような
時間が経過するまで、マイクロスイッチ204の位置にか
かわらず電動機25に初度電力を供給するように形成され
る。
図２に示されるデバイス20の関連代替実施例では、制
御回路23に接続される圧力変換器が供給されるが、その
回路23は所定の圧力に達してから、電動機25に電力を供
給するのを止めるように形成されている。
図３および図４は、図２に示された二重弁組立体の交
差部分と平面図をそれぞれ示す。この弁組立体は、私の
以前の米国特許出願、1990年７月25日付の出願番号07/5
57,943号の図11−図13に示される弁組立体に似ている。
膨脹は、上述の膨脹デバイス20の結合ねじ山と組み合わ
せることができる外部ねじ山321を持つ膨脹入力322によ
ってマットレス10に供給される。前述の通り、膨脹デバ
イスとの結合を達成させる手段は、設計選択の問題であ
り、また差込み取付けの使用のような代替実施例は本発
明の範囲内である。膨脹入力322の空気圧は、弁座36か
らダイアフラム34の下方変位を生じさせ、それによって
空気流は第１シリンダ32を通って、三角形通路37に流れ
ることができる。しかし、空気が適度な圧力によりマッ
トレス10の中に置かれるとき、また空気圧が膨脹入力32
2から除去されるとき、マットレス10にある空気の圧力
は弁座36に向かってダイアフラム34を押し、マットレス
からの空気の出口に対して正のシールを作る。オプショ
ンのばね311は、マットレス10の内部にかなりの圧力が
欠けている場合でさえ正のシールを保証するのに用いら
れる。このシールはステム31を下方に押すことによって
瞬時乗り越えられるが、これは弁座36からダイアフラム
を遠ざける下方運動を生じさせ、また通路37を通る空気
の制御された量を出させる。つまり、弁の設計はステム
31を単に押すだけで所望の最適圧力まで膨脹により生じ
る一切の余分からマットレス内の空気圧を減少させる。
弁による空気解除の量は弁ステム31が最初に押される距
離によって制御される（マットレス10の内部の空気圧を
閉位置に戻すために弁を押すようにする）が、例えば1/
8インチ（約0.03cm）の押下げは圧力の微妙な減少を提
供し、また1/2インチ（約1.27cm）の押下げは一段と大
きな圧力降下を提供する。指摘しなければならないこと
は、ここに説明された弁が平方インチ当たり約1/4〜1lb
（２〜7kPa）の圧力からの圧力範囲で代表的に機能する
が、その範囲は有効シールと同時に良好な制御を達成す
るのが困難である。第１シリンダ32の直径は十分大きく
（代表的には約1.25インチ（3mc）以上）であり、比較
的低圧で空気のかなりの流量でマットレスの急速膨脹を
可能にする。
第１シリンダ32、ダイアフラム34、およびステム31を
含むいま説明した弁組立体は、第２シリンダ33の中に同
心に置かれた、またそれ自体ヒンジ取付けされるので、
第２シリンダ33の開口をカバーする。開口はリム38によ
って定められ、またそれに向かい合ってカバー・シール
39が組み合わされる。ヒンジ・ピポット35は弁組立体に
開口33を露出させるようにするが、この開口は普通約２
インチ（5cm）以上のシリンダ33の開口を通して空気を
押し出すことによってマットレスの迅速容易な収縮を可
能にするだけ大きい。シリンダ33の開口はマットレスが
ラッチ36により使用されているときにシールされるが、
このラッチ36はピボット35から組立体の対向側に置か
れ、またリム38をカバー・シール39によって締付けさせ
る。ここに示された実施例はヒンジ35およびラッチ36の
使用を示すが、見られるように前述の弁組立体は回転に
よる結合のあとで固着される差込み取付けを含む技術的
に周知な他の手段によて第２シリンダ33をカバーするよ
うに固着される。代替として、差込みが回転防止によっ
て切り離されてからピボット（品目35に似ているが、上
述の方法に似た方法で弁組立体がリム38により定められ
る開口を露出させるように第２シリンダに置かれた短い
弧状トラックによりより運ばれる）が形成される。
空気マットレスがたたまれたりそれに近い状態にある
とき空気マットレスに無制限の空気を入れたり（出した
り）するように第２シリンダ用のハウジングはマットレ
ス内部に対して第２シリンダ33の開口を完全にふさがな
いようにマットレス10の内部表面を守る複数個のスタン
ド−オフ331を具備する。同様に、第１シリンダ32の内
部末端にある一連の開口323は、第１シリンダの開口を
マットレス内部に対して完全にさえぎらないようにす
る。
図５から図７までは、本発明のもう１つの好適な実施
例を詳しく示すが、この場合多目的圧力制御を提供す
る。図５は通路を離れて移動したマットレス10を持つ実
施例の側面図である。図６は図５の面VI−VIを通して取
られた垂直部分であり、また図７は図５の実施例の平面
図である。この実施例では、1990年７月25日付の米国特
許出願第07/557,943号の図１の実施例の方法に似た方法
で、ハウジング57はマットレス10に空気をポンプして入
れるライン駆動の電動機駆動ファンを含み、またこれは
心棒としても働き、その上にはガス抜きされたマットレ
スが巻かれ、マットレスの足（これらの図には示されて
いない）で大きな直径の弁がマットレスの迅速な収縮を
与える。電力は、組立体51に含まれるプラグ53、ライン
・コード54およびスイッチを介して供給される。ハウジ
ング57の領域55は電動機およびファンを含み、マットレ
ス10を膨脹させる空気圧を供給する。電動機およびファ
ンは図２に関して上記に記載されたように設計され、マ
ットレス内の最大所望圧力を越えない最大空気圧力を供
給し、かついったん所望圧力に達すると電動機をターン
・オフさせるために上述の型の制御回路を使用すること
ができる。ハウジングの領域56には上記図３および図４
に関して記載された第１シリンダ32と組み合わされる弁
組立体に似た片道弁が含まれる。スイッチ組立体51の頂
部にあるへこみはファン電動機をターン・オフさせるス
イッチ・ボタン511である。スイッチ組立体51は常時置
かれておらず、ライン・コード54の部分として自由に移
動する。つまり、ユニットがプラグ・インされて組立体
にあるスイッチがターン・オンされると、マットレスが
膨脹されて、ハウジング57から巻戻される。マットレス
が膨脹されてから、次にスイッチ組立体51はハウジング
57の上のリセプタクル58と共に移動結合するように置か
れる。
リセプタクル58はこの点でハウジング57の外部を形成
しかつダイアフラム62（図３のダイアフラム34に対応す
る）と組み合わされるステム61（図３のステム31に対応
する）の上に置かれる。シリンダ63（図３のシリンダ32
に対応する）の壁は、空気マットレス10の外側に取付け
られ、かつファン電動機が励磁されるときにファンから
の空気がポンプされる開口64を定める。ハウジング57は
シリンダ63の壁と取外し自在に結合されて、空気マット
レス10または電動機ファン・ユニットのどちらか１つが
作動しない場合にそれらの交換を可能にする。
押ボタン511がファン電動機を運転させてマットレス
内の圧力を増大させることが分かる。同様に、組立体51
の全体を下方向に移動すると、組立体51のロッド64およ
び壁52を通して力が送られ、またリセプタクル58のたわ
み膜が弁のステム61に送られ、ダイアフラム62をマット
レスから空気を出させるようにする。したがって、この
実施例は第１位置でマットレス内の空気圧力を増加さ
せ、また第２位置でマットレス内の空気圧力を減少させ
るように容易に操作し得る多目的圧力制御を提供する。
ハウジング57および関連取付部品はマットレス10の端に
置かれるので、制御装置はマットレスの頭部に適当に置
かれて達成され、したがって使用者がマットレスの上に
いる間、手の届く所にある。したがって多目的圧力制御
は、使用者がマットレスの上にいる間快適にマットレス
空気圧を調節させて、マットレスとボデーの接触を中断
させない。圧力調節が使用者の半目覚め、半意識状態で
暗い夜間に行われるにつれて制御は、視覚、角度の操
作、または姿勢の大きな変化なしに操作することができ
る。注意しなければならないことは、この実施例がマッ
トレスの空気圧力の全体量および微妙な調節のいずれを
も可能にすることであり、それによって広い範囲の所要
の快適さに合致する睡眠外観が得られる。さらに、1990
年７月25日付の私の出願番号07/557,943号の図１に関連
して説明されたような実施例に関して、この場合マット
レスのヘッドで電動機駆動のファン組立体があり、組立
体51の運動は使用者にリクラインを与えるようにマット
レスを一部収縮させるのに用いられる一方、まくらを支
持する電動機駆動のファン組立体を使用するが、そのよ
うな位置は読みなどを快適にする。少ない膨脹で、マッ
トレスはボデーの完全な懸垂を与える一方、足と胴の間
で高さ６〜８インチ（15〜20cm）の範囲内の差をも提供
する。
図５−図７に関して説明された実施例は機械および電
気の混合システムを使用するが、例えばダイアフラム62
を開くように弁ステム61を移動させるソレノイドを使用
して全体的に電子作動される制御装置を使用することが
でき、また第１位置でファン電動機を付勢させ、第２位
置でソレノイドを付勢させ、また第３位置ではどれでも
付勢させない３個の位置スイッチを使用することができ
る。さらに使用の選択によって膨脹または収縮の所定の
増分を生じさせる制御装置を提供することが本発明の範
囲内にある。増分は、例えばタイミング・デバイスや圧
力測定デバイスによって求めることができる。
本発明の空気支持システムは。従来技術の携帯式また
は暫定ベッド配列に比べて空間節約および時間節約の利
点を有している。その完全に伸びた「使用中」状態で、
ここにある空気支持システムは在来のマットレスと同じ
空間の量を占める。しかし押しつぶされた「保管」状態
で、支持システムはその空間のほとんど90％を使用者に
もどす。使用者がこの利点の利益を完全に実現するため
には、支持システムは最大の効率と容易さによって生じ
る保管に出入りする変化を許容しなければならない。本
発明による支持システムで、セット・フアップおよびテ
ーク・ダウンには少なくとも15〜30秒を必要とする。
本発明による支持システムによって得られる効用を完
全に利用するために、特殊ベッド・システムが有利であ
る。従来のカバーおよびベッド・シーツが本発明と共に
使用されるとき、それらは保管に出入りするように保管
から移動されるにつれて不整合となることがあり、支持
システムは各使用ごとに寝具を変える必要がある。保管
状態になりかつその状態から出る動きは、日常しばしば
起こることがあるので、リメークの要求によりかなりの
時間と努力が失われる。本発明の当を得た寝具システム
は、寝具不整列の問題をなくす。
図８−図14は本発明の当を得た寝具システムに関す
る。この寝具システムには、在来の取付けられた下部ベ
ッドシートとおよび在来の上部ベッドシートの使用を可
能にする特殊マットレス・カバーが含まれるが、これら
は使用中だけではなく保管用の支持システムの崩壊中お
よび崩壊後にもそれらの機能関係を支持し、それによっ
て各使用ごとにベッドをリメークする必要がなくなる。
図８で平面図に示されるマットレス・カバー81の外部
は、取付けたベッドシートによく似ており、マットレス
の全４側面を包む。カバー組立体には、カバーの上部表
面の下側に縫合わされたパッド材料82が含まれる。この
材料はあわゴム、合成繊維、その組み合わせ、または他
の適当な材料であることができる。
図９にはカバー81の底面図が示されるが、これにはコ
ネクタ94用の位置941および942で、またコネクタ93用の
931ならびに932の位置94でカバーの底縁に縫合わされた
２個のクロス・コネクタ93と94が含まれている。クロス
・コネクタ93および94は、マットレスの底部を側面から
側面にわたらせ、多くの再作用（膨脹および収縮の反復
サイクル）のためにマットレス・カバーの位置を固定さ
せる。脚端に近いカバーの両側に、弾性ストラップによ
りカバーに取付けられたシート保持リング91および92が
ある。図11−図14に関してさらに詳しく説明されるこれ
らの保持リングは、数多い再使用で在来の上部シートの
位置を固定させる目的を有するが、同時に、快適な睡眠
に必要なたわみ性と運動を与える。コントローラ・スト
ラップ91はカバー81の内部周辺99の回りを運動して、カ
バー81がマットレスを固く締めることを保証する技術的
に周知の方法で引かれて締付けられる。１対のロール・
ストラップ95が一端でコネクタ93に取付けられる。マッ
トレスおよびマットレス・カバーが組立てられたユニッ
ト（おそらく図５に関して説明された形式で心棒として
電動機駆動のファンのハウジングを使用し、またおそら
く下記に説明される上部および底部ベットシーツを含
む）として巻上げられるとき、各ロール・ストラップ95
の他端は対応する保持リング91または92の耳111（図11
参照）の近くの開口領域117を通過され、その後ベルク
ロまたは同様なフック・アンド・ループ型緊締材料によ
りそれ自体に取付けられる。このようにして、巻上げ組
立体は、コンパクトな条件に維持されて、上記の手順に
より再使用するように容易に準備される。図10は、図９
に関して説明された一般特徴の上からの斜視図である。
図８−図10による支持システムの初度セット・アップに
は下記、すなわち 1.収縮されたマットレスのマットレス・カバー81への挿
入。
2.マットレスおよびカバーを正しく整合するために、検
査の間のマットレスの膨脹。
3.底部ベッドシート（標準取付けシート）の装着。
4.膨脹されたベッドの上に置くことにより、次にその脚
端支持リング91および92でベッドシートを通るシートの
２つの隅を引くことによる上部ベッドシートの装着であ
り、その結果ベッドシートはマットレスの脚端に従う正
当な適合を持つ。
いったん、これらの段階が行なわれると、マットレス、
マットレス・カバー、下部ベッドシート、および上部ベ
ッドシートは多重再使用のため定位置に固定される半永
久組立体となる。
支持リング91および92の細部は、図11−図14に示され
ている。保持リングはばねファスナであり、かつポリエ
チレンのような各種プラスチックを含む各種の弾性材料
から作られている。図11および図12は保持リングの側お
よび平面図を示すが、これにはストラップ111および耳1
12に取付けるスロット115が含まれる。耳111および112
が相互に圧縮されると、図13（平面図をも表す）に示さ
れる通り周辺の壁116が変形され、またあご114および11
3は図14（側面図を表す）に示される通り開くようにさ
れる。図12は領域121を示すが、この場合あご113と114
の歯は、耳が共に締付けられないとき相互に結合され
る。この実施例では、周辺壁、あご、および耳はすべて
一体構造物の部分として形成される。
相互に耳111と112を締付けることによって、リングの
あご114と113を通してベッドシートの隅の挿入が可能と
なる。次に、上部ベッドシートのコーナはリングを通し
て容易に引き出され、ベッドシートのベッドに対する正
しい取付けが達成される。いったん、シートが定位置に
置かれる（そして耳の締付けが解除される）と、リング
のばねの作用はあごに圧力を加えて、挿入されたベッド
シート部分をターン・オン状態にし、ベッドシートの挿
入された部分を定位置にロックし、かつベッドの上のシ
ートの位置を固定させる。ベッドシート除去の場合、リ
ングの耳111と112を共に締付けるだけでよく、ベッドシ
ートは自動解除される。
保持リングは、ベッドシートを交換し、かつ使用ごと
にベッドをリメークする必要のない固定した寝具組立体
を提供するのに便利で容易な道具となる。
前述の実施例はマットレス・カバーとして説明された
が、上述のカバーの重要な特徴はマットレスの表面に直
接組込まれることである。次に、パッド材料82は適当な
カバー量を備えたマットレスの上部表面に取付けられ
る。
図15には、図２に示された実施例の代替である二重弁
組立体の断面が示されている。図16は、カバー組立体15
3を閉位置にした同じ組立体の断面を示す。図17は、図1
5および図16の実施例の平面図であり、カバー組立体も
閉位置にある。図18には、開位置でカバー組立体と共に
この同じ実施例の平面図が示される。図19は膨脹の間に
それを通る空気通路を示す同じ実施例の断面である。
図15において、膨脹（可能な）ボデーの壁（図16に番
号151で示す）が口（ポート）1511を備えることが示さ
れており、このこのポート1511を介して空気が膨脹ボデ
ーの外部と内部との間で移送される。ポート1511に近接
した位置においてフランジ152が膨脹ボデーの壁に取付
けられており、フランジ152はのど1521を有し、膨脹ボ
デーの外部と内部の間を移送される全ての空気が該のど
を通る。のど1521はフランジの円形リム1522によって定
められる。カバー組立体153は、取外し自在にのど1521
を覆うために用いられる。リング形の基部1531は、リム
1522の外部の回りに置かれる。基部はリムから取外され
て、リムの上部1523によって保持される。代替として、
リム1522および基部1531は一体構造に形成される。キャ
ップ1533は、ヒンジ組立体1532によって基部1531に取付
けられる。キャップは、キャップ上のラッチ突起物1535
および基部上のラッチ・リセプタクル1536を含むラッチ
配列によって閉位置にラッチされる。キャップ1533が閉
じられると、ガスケット1534はリム1522の上部1523に押
し付けられる。キャップの閉位置において、ガスケット
1534は圧縮を受けて、ガスケット自体は凸状の孤部分と
してリムの上部に表されるたわみ材料で作られる。ガス
ケット1534の凸状は逆にされたＵ構造に保持される材料
のたわみシートの使用により、または適当なＯ形ガスケ
ットの使用によって達成される。
たわみ材料のフランジ152を作るのが便利である。そ
のような環境では、リム1522は変形を受けることがあ
り、またカバー組立体153と有効なシールの干渉を生じ
る偶発性を受けることがある。変形は基部1531とリム15
22とを一体構造に形成することによって減少される。代
替として、キャップが閉位置にあるときリップ1537がリ
ム1522の内部と結合するような方法で、キャップの周辺
に置かれるリップ1537を具備することが有利である。こ
のようにして、たわみリム1522はリップ1537と基部1531
との間に締付けられ、それによってリムの変形のリスク
が減少される。
カバー組立体153に、弁組立体154が置かれる。弁組立
体にはダイアフラム1544と弁ステム1547が含まれるが、
これらは組立体154内で軸方向に移動する。弁ステム154
7およびダイアフラム1544は、キャップ1533に取付けら
れる弁ステム支持1549により支持される。キャップに
は、膨脹入力1542と弁組立体154の弁座1543を定める構
造物も含まれる。
円形継手1541には、膨脹入力1542を構成する開放端が
含まれる。それは、円形リップの形をした弁座1543を提
供するフレア端をも備えている。ダイアフラムに隣接し
てダイアフラム補強材1545が置かれるが、これは弁座15
43と接触している外部環状領域にある場合を除きダイア
フラムを強化する働きをする。
人は膨脹入力1542からダイアフラムにアクセスしてそ
れを軸方向に押して開位置に位置させることができるこ
とが分かる。そのような工程は図16に示されている。こ
の動きを容易にするために、ダイアフラムは押ボタン15
46を具備している。
ダイアフラムは、弁1547の内部に置かれるようにここ
に示されたばね1548により、また弁ステム支持1549の一
部に向かって押すことにより、閉位置にされる。図18に
見られる通り、弁ステム支持1549には、組立体の回りに
隔置された４個の支持部材が含まれるが、それによって
のどを通る空気の通路を容易にする。
図17に示される通り、膨脹入力1542は差込みマウント
または膨脹デバイスを貼り付ける他の装置を具備するこ
とがある。
図16および図19は、矢印161および191によってそれぞ
れ示される収縮（図16）と膨脹（図19）の間の相対空気
流量を示す。膨脹の間、補強材1545は膨脹ボデーの内部
に向かいかつ弁座1543から遠ざかるようにダイアフラム
1544を曲げるような方法で作られることも分かる。この
配列は膨脹ボデーへ低圧で空気の大量の流れを容易にす
る一方、それが図16に示されるような閉位置にあるとき
ダイアフラムの変形に抵抗を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A47C 27/00 - 27/10

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】膨脹入力に流体連通する圧力弁を有する膨
    脹可能なボデーと、前記ボデーを流体で膨らませる膨脹
    手段と、該膨脹手段を収納するハウジングを含むタイプ
    の膨脹システムであって、 前記膨脹手段は取外し自在に前記膨脹入力にインタロッ
    ク可能であり、かつ、 前記ハウジング内に設けられ前記膨脹手段と前記膨脹入
    力の結合を感知する感知装置と、前記ハウジング内に設
    けられ前記感知装置及び前記膨脹手段と通信し、前記感
    知装置が前記膨脹手段と前記膨脹入力の結合を感知した
    ときに、自動的に前記膨脹手段に駆動電力を与える制御
    装置とをさらに含んでなる、 ことを特徴とする膨脹システム。
  2. 【請求項２】前記制御装置は、所定の条件が達成される
    まで前記膨脹手段に自動的に駆動電力を与える装置を含
    むことを特徴とする第１項記載によるシステム。
  3. 【請求項３】前記膨脹手段は電池と、該電池によって駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、かつ、 前記制御装置は、前記感知装置が前記膨脹手段と前記膨
    脹入力の結合を感知した後に所定の時間前記電動機を駆
    動する装置を含むことを特徴とする第１項又は第２項記
    載によるシステム。
  4. 【請求項４】前記膨脹手段は電池と、該電池によって駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、かつ、 前記制御装置は、前記ハウジング内の流体圧力が所定の
    限度に達するまで前記電動機を駆動する装置を含むこと
    を特徴とする第２項記載によるシステム。
  5. 【請求項５】前記膨脹手段は電池と、該電池によって駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、前記膨脹手段は前
    記ボデー内の所望の最大圧力を越えない最大流体圧力限
    度で流体圧力を作ることができ、かつ、 前記制御装置は、前記羽根車の作用によって生じる流体
    の流れが前記膨脹手段による前記最大流体圧力限度の達
    成の結果として途絶えるまで前記電動機に駆動電力を与
    える装置を含むことを特徴とする第１項又は第２項記載
    によるシステム。
  6. 【請求項６】前記制御装置は、前記感知装置が前記膨脹
    手段と前記膨脹入力の結合を感知した後に所定の時間前
    記電動機を駆動する装置を含むことを特徴とする第２項
    記載によるシステム。
  7. 【請求項７】前記制御装置は前記羽根車の作動によって
    生成された流体流量の存在を感知する装置を含むことを
    特徴とする第２項記載によるシステム。
  8. 【請求項８】前記膨脹手段は前記ボデー内の所望の最大
    流体圧力を越えない最大流体圧力限度で流体圧力を作り
    得ることを特徴とする第２項記載によるシステム。
  9. 【請求項９】前記感知装置は前記膨脹入力と前記膨脹手
    段の結合により作動されるスイッチを含むことを特徴と
    する第１項記載によるシステム。
  10. 【請求項１０】装置に取外し自在に結合されかつ膨脹入
    力を有し膨らませることが可能なボデーを膨らませる装
    置であって、 前記ボデーを膨らませるために流体を供給する膨脹手段
    であって、電池と、該電池により駆動電力が供給される
    電動機と、羽根車とを有する膨脹手段と、 前記膨脹手段を前記膨脹入力に取外し自在にインタロッ
    クする接続装置と、 前記膨脹手段と前記接続装置を１つの組立体として収納
    するハウジングとを、 含むことを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】前記膨脹入力と流体連通する圧力弁を備
    えるボデーを含むことを特徴とする第10項記載による装
    置。
  12. 【請求項１２】前記ボデーと前記膨脹手段のうちの少な
    くとも一方に結合され前記膨脹手段が前記膨脹入力と係
    合したときに前記膨脹手段を前記ボデーに取り付ける取
    付手段であって、前記膨脹手段が一端そのように取り付
    けられると、手動による介入を必要とせずに前記ボデー
    を膨らませることができる取付手段を含むことを特徴と
    する第11項記載による装置。
  13. 【請求項１３】膨脹入力を備えるボデーを流体で膨らま
    せる膨脹装置であって、前記ボデーの前記膨脹入力が膨
    脹装置と結合されたときに前記膨脹入力は膨脹装置に対
    してシールされて流体連通するように前記ボデーが膨脹
    装置に取外し自在にインタロックされる膨脹装置であっ
    て、 前記ボデーを膨らませる流体を供給する膨脹手段と、 前記膨脹入力に前記膨脹手段を取外し自在に接続する接
    続装置と、 前記膨脹入力が前記膨脹手段に対してシールされて流体
    連通するように前記膨脹手段が前記膨脹入力に結合され
    たことを感知する感知装置と、 前記感知装置及び前記膨脹手段と通信し、前記感知装置
    が前記膨脹手段と前記膨脹入力の前記シール結合を感知
    すると同時に前記膨脹手段に自動的に駆動電力を与える
    制御装置と、 前記膨脹装置と、前記接続装置と、前記感知装置と、前
    記制御装置とを単一組立体として収納するハウジングと
    を、 含むことを特徴とする膨脹装置。
  14. 【請求項１４】前記膨脹手段は電池と、該電池により駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、かつ、 前記制御装置は、前記感知装置が前記膨脹手段と前記膨
    脹入力の結合を感知した後に所定の時間前記電動機に駆
    動電力を与える装置を含むことを特徴とする第13項記載
    による装置。
  15. 【請求項１５】前記膨脹手段は電池と、該電池により駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、 前記制御装置は、前記ハウジング内の流体圧力が所定の
    限度に達するまで前記電動機に駆動電力を与える装置を
    含むことを特徴とする第13項記載による装置。
  16. 【請求項１６】前記膨脹手段は電池と、該電池により駆
    動される電動機と、羽根車とを含み、前記膨脹手段は前
    記ボデー内の所望の最大流体圧力を越えない最大流体圧
    力限度で流体圧力を作り得ることを特徴とする第13項記
    載による装置。
  17. 【請求項１７】前記膨脹手段は前記ボデー内の所望の最
    大流体圧力を越えない最大流体圧力限度で流体圧力を作
    り得ることを特徴とする第14項記載による装置。
  18. 【請求項１８】前記感知装置は、前記膨脹入力と前記膨
    脹手段の前記結合により作動されるスイッチを含むこと
    を特徴とする第13項記載による装置。
  19. 【請求項１９】前記ボデーは適当な形の膨脹入力を含
    み、 前記接続装置と関連して前記ハウジングに固設され前記
    膨脹手段が前記膨脹入力と結合されるときに前記膨脹手
    段を取外し自在に前記ボデーの前記膨脹入力に取り付け
    る取付手段をさらに含んでなり、前記膨脹装置がそのよ
    うにいったん結合されると前記ボデーの膨脹はその後手
    動介入なしに達成されるように設けたことを特徴とする
    第13項記載による装置。
  20. 【請求項２０】膨脹入力を有し該膨脹入力と流体連通し
    膨らませることが可能なボデーと、 前記膨脹入力に流体連通し、流体によって前記ボデーを
    膨らませる膨脹手段であって、電動機と羽根車とを含む
    膨脹手段と、 収縮を引き起こすステムを持つ弁を有し前記ボデーを収
    縮させる排気装置と、 前記膨脹装置及び前記排気装置と制御可能に通信する制
    御装置であって、複数個の位置を持つ使用者入力を持
    ち、前記使用者入力の前記第１位置で前記膨脹手段によ
    り前記ボデーを膨脹させかつ前記使用者入力の前記第２
    位置で前記排気装置により前記ボデーを収縮させ、
    （ｉ）前記電動機に与える電力を制御するために前記制
    御装置に取外し自在に設けられ前記第１位置で閉じられ
    るスイッチと、（ii）前記第２位置で前記弁ステムを動
    かす装置とを含む制御装置と、 前記スイッチを収納するために前記制御装置に取外し自
    在に取付けられ、またそのように取付けられたときに前
    記弁ステムに機械的にリンク接続されるスイッチハウジ
    ングであって、該スイッチハウジングの全体的運動は前
    記使用者入力を前記第２位置へ移動し、前記ハウジング
    内の前記スイッチの局部移動は前記使用者入力を前記第
    １位置へ移動するように設けたスイッチハウジングと
    を、 含むことを特徴とする膨脹システム。
  21. 【請求項２１】膨脹入力に流体連通する一方向弁を持つ
    膨脹可能なボデーであって、前記弁は膨らませられた該
    ボデーの収縮を引き起こす弁ステムを持つボデーと、 前記膨脹入力と流体連通し、流体によって前記ボデーを
    膨らませる膨脹手段であって、電動機、羽根車及びスイ
    ッチを含む膨脹手段と、 複数の位置を有する使用者入力を備える制御装置であっ
    て、前記使用者入力の第１位置で前記スイッチを作動さ
    せて前記膨脹手段により前記ボデーを膨脹させ、前記使
    用者入力の第２位置で前記ボデーの収縮を引き起こすよ
    うに前記弁ステムを動かす制御装置とを、 含むことを特徴とする膨脹システム。
  22. 【請求項２２】適当に形成された膨脹入力を持つボデー
    を膨らませる方法であって、 （ａ）（ｉ） 前記ボデーを膨らませる流体を供給する
    膨脹手段と、 （ii） 前記膨脹入力に前記膨脹手段を取外し自在にイ
    ンタロックする接続装置と、 （iii） 前記膨脹入力と前記膨脹手段の結合を感知す
    る感知装置と、 （iv） 前記感知装置と前記膨脹手段と通信し、前記感
    知装置が前記膨脹手段と前記膨脹入力の結合を感知した
    ときに前記膨脹手段に自動的に駆動電力を与える制御装
    置と、 （ｖ） 前記膨脹手段、前記接続装置、前記感知装置、
    及び前記制御装置を１つの組立体として収納するハウジ
    ングとを、 含んでなる膨脹装置を提供し、そして （ｂ）前記膨脹手段を前記膨脹入力とインタロックする
    ことを、 含んでなる方法。
  23. 【請求項２３】前記感知装置は、前記膨脹入力と前記膨
    脹手段の結合により作動されるスイッチを含むことを特
    徴とする第22項記載による方法。
  24. 【請求項２４】内部と、外部と、前記内部多び前記外部
    の間で空気を移送するポートと、前記内部と前記外部を
    分ける壁とを持ち、膨らませることが可能なボデーと、 前記ポートに近接して前記壁に取り付けられたフランジ
    であって、回りを囲むリムによって定められたのどを持
    ち、前記リムは内部側と、外部側と、上部を有し、前記
    のどは前記ポート内に配設され、前記ボデーの前記内部
    と前記外部との間で移送されるすべての空気が前記のど
    を通るように前記ポート内に配設されたフランジと、 取外し自在に前記のどを覆う組立体であって、（ｉ）前
    記リムの外周に置かれたリング形基部と、（ii）該基部
    にヒンジ取付けされたキャップと、（iii）少なくとも
    前記キャップが閉位置にあるときに前記リムを前記基部
    に押しつける形状装置であって、前記キャップが開位置
    にあるときに前記のどが開かれ、前記キャップが前記閉
    位置にあるときに前記のどが前記キャップにより覆われ
    るように設けた形状装置とを有する組立体とを、 含むことを特徴とする膨脹可能なシステム。
  25. 【請求項２５】前記形状装置は前記キャップに取付けら
    れた周辺リップであり、前記リムはたわみリムであり、
    かつ、前記キャップが前記閉位置にあるときに前記周辺
    リップが前記たわみリムの前記内側部と合い、前記たわ
    みリムが前記リップと前記基部との間に締付けられるこ
    とを特徴とする第24項記載によるシステム。
  26. 【請求項２６】前記基部が前記リムの外周に取外し自在
    に置かれることを特徴とする第24項記載によるシステ
    ム。
  27. 【請求項２７】前記組立体は前記キャップを解放自在に
    前記閉位置でラッチするラッチ装置を含むことを特徴と
    する第24項記載によるシステム。
  28. 【請求項２８】前記ラッチ装置は前記キャップ上に設け
    たラッチ突起と、前記リング状の基部上に設けられ前記
    突起と係合するためのラッチリセプタクルを含むことを
    特徴とする第24項記載によるシステム。
  29. 【請求項２９】前記キャップに設けたバルブをさらに含
    むことを特徴とする第24項記載によるシステム。
  30. 【請求項３０】前記組立体は前記リップの外側に同心上
    に配置されたガスケットをさらに含み、前記ガスケット
    は前記キャップが前記閉位置にあるときに前記リムの上
    部と圧縮状態で合うことを特徴とする第24項記載による
    システム。
  31. 【請求項３１】前記ガスケットは前記リムの上部に置か
    れる凸状湾曲断面形のたわみ材料からなることを特徴と
    する第30項記載によるシステム。
  32. 【請求項３２】内部と、外部と、該内部と該外部との間
    で空気を移送するための膨脹入力とを持つ膨らませるこ
    とが可能なボデーと、 前記内部と前記膨脹入力との間に置かれ空気の移送を制
    御し、低圧条件の下で前記ボデーの密封を与える弁であ
    って、 （ａ）前記内部に通じている第１端と、前記膨脹入力に
    通じている第２端とを持ち、ほぼ円形の断面を有する流
    路と、 （ｂ）前記流路の周辺に配設され半径方向内側に突出す
    る円形リップであって、ほぼ前記内部の方に向いた第１
    表面を持ち弁座を形成するリップと、 （ｃ）ほぼ前記内部の方に向いた内面と、前記内部の方
    向と反対方向に向いた外面とを有する可撓性の円形ダイ
    アフラムであって、前記弁座に対して離反および着座す
    るように前記流路内で軸方向運動を行って前記弁の開位
    置及び閉位置に位置するよう設けられ、ダイアフラムの
    前記外面の外側環状領域が前記弁閉位置において前記弁
    座に係合するダイアフラムと、 （ｄ）前記流路を定めるほぼ円形の継手であって、前記
    膨脹入力を形成する開放端と、該開放端につながるフレ
    ア端であって前記円形リップを形成するフレア端とを有
    し、（ｉ）前記開放端において前記フレア端におけるよ
    りも小さい内径を有し、かつ、（ii）人が前記開放端に
    アクセスして前記ダイアフラムを軸方向に押して弁を開
    くことができるように設けた継手を、 有する弁とを、 含んでなることを特徴とする膨脹支持システム。
  33. 【請求項３３】前記弁はさらに、前記ダイアフラム内面
    の中央に置かれた弁ステムと、前記継手の前記開放端か
    ら隔てた端末端に取り付けられ前記弁ステム及び前記ダ
    イアフラムの軸方向運動を可能にする弁ステム支持とを
    含むことを特徴とする第32項記載によるシステム。
  34. 【請求項３４】前記弁はさらに、前記弁ステムと前記ダ
    イアフラムに関連して配設され前記ダイアフラムを前記
    閉位置まで押す弁ばねと、前記ダイアフラムに隣接して
    配設され、前記ダイヤフラムの外側環状領域を除き前記
    ダイアフラムの湾曲を減少させる円形のダイアフラム補
    強材とを含むことを特徴とする第32項記載によるシステ
    ム。
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