JP3857121B2 - 加圧空気充填装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車や航空機に備えるタイヤに加圧空気を充填する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブルドン管方式の圧力計を備えているエアインフレータ（加圧空気充填装置）を用いてタイヤに加圧空気を充填する際には、
（ａ）アナログ表示であるため指針を読み取るのにある程度の慣れが必要である、
（ｂ）タイヤ内圧の設定値は予め指定されているのにも拘わらず、充填したい圧力を予め設定することができず、指針の動きを目視しながら感覚的に加圧空気の注入または排出を行う必要がある、
（ｃ）電源を備えていないため制御や取扱上の便宜をつけることができない
などの欠点があるため、電源の供給を得て、検出した空気圧をデジタル表示させると共に次のような取扱上の応用を付加したエアインフレータが開発されている（ノグチ株式会社２００１年発行のエアメイトＡＩＲ１５０のパンフレット参照）。
【０００３】
（Ａ）タイヤに充填したい空気圧を予め設定しておけばその設定圧まで加圧空気を充填した後に自動停止し、終了したことをブザーで知らせる。
【０００４】
（Ｂ）自動車の諸元によりタイヤ内圧の単位が例えばｋＰａやｋｇ／ｃｍ²といったように異なる場合にその単位に合わせた圧力表示に切換える。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記デジタル表示の従来装置ではエアインフレータを使える状態とするまでに次のような問題がある。
【０００６】
▲１▼電源までは本体に内蔵してないため使用に際しては本体に付属されている電気コードを延ばして商用電源（ＡＣ１００Ｖ）に接続する必要がある。この場合、本体を使用する場所と商用電源のきている電気コンセントのある場所とが遠く離れていれば電気コードが長くなり、電気コードが長く横たわることは好ましくない。また、長い電気コードは扱いにくい。
【０００７】
▲２▼加圧空気の供給源までは本体に内蔵していないため使用に際しては本体に付属されている吸入ホースを加圧空気供給源に接続する必要がある。この場合、本体を使用する場所と加圧空気供給源に接続する場所とが遠く離れていれば吸入ホースが長くなり、吸入ホースが長くなると圧力低下を生じて十分な圧力が得られなくなる。また、長い吸入ホースは扱いにくい。
【０００８】
このため、二次電池と、二次電池を充電するための充電器と、加圧空気を充填可能な圧力容器とを本体に追加して内蔵させ、本体の非使用時に二次電池への充電と、加圧容器への加圧空気の充填を行っておけば、二次電池が電源と、加圧容器が加圧空気供給源となるので、電気コードや吸入ホースが不要となりその点での扱いが容易となる。
【０００９】
しかしながら、圧力容器と充電器とはいずれも重いので、両方を本体に備えさせるのでは本体が重くなってしまい、持ち運びが容易でなくなる。
【００１０】
そこで、二次電池と圧力容器のみを本体に、充電器は本体とは別体のスタンドに備えさせ、本体をスタンドに収納した状態で圧力容器への加圧空気の充填と二次電池への充電を自動的に行わせるように構成することにより、扱いの容易さと本体の軽量化を両立させることが考えられる。
【００１１】
一方、上記デジタル表示の従来装置は使える状態となってからも次のような問題がある。
【００１４】
空気漏れによりタイヤの空気圧が少なくなると、カーブの際に踏ん張りが利かない上、サイド部分が接地のたびに屈曲するため高速走行中に熱を帯びてバーストする危険性もあるので、タイヤへの加圧空気の充填に合わせてタイヤの空気漏れを診断することができれば安全対策上も便利である。しかしながら、タイヤへの加圧空気の充填に合わせてタイヤからの空気漏れを診断可能なエアインフレータは開発されていない。
【００１８】
そこで本発明は、タイヤに加圧空気を充填した後に続けてタイヤからの空気漏れを判定し漏れのある場合には必要な警告を発することにより、顧客の店に対する信頼性を増すと共に空気圧不足に伴う事故の未然に防ぐ助けとすることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、加圧空気を充填可能な圧力容器（例えばエアタンク）と、タイヤのエアバルブと接続するためのエアチャックと、設定圧を入力可能な入力装置と、この入力装置に入力された設定圧をデジタルで表示するデジタル圧力計と、実際のタイヤ内圧を検出するタイヤ内圧検出手段と、このタイヤ内圧検出手段により検出される実際のタイヤ内圧と前記デジタル圧力計に表示された設定圧とが一致するように前記エアチャックに供給する圧力容器からの加圧空気を制御する制御手段（例えば電磁弁とこれを制御するコントロールユニットからなる）と、この制御手段により実際のタイヤ内圧とデジタル圧力計に表示された設定圧とが一致した後に続けてタイヤからの空気漏れがあるかどうかを判定する判定手段と、この判定結果より空気漏れがある場合に必要な警告を発する警告手段と、これら入力装置、デジタル圧力計、制御手段、判定手段、警告手段の電源となる二次電池と、この二次電池への充電を行う充電器と、外部電源との接続のための電気コンセントと、加圧空気供給源との接続のためのエアコネクタとを備える。
【００２６】
第２の発明では、第１の発明において外部音源をデータとして記憶すると共に、この記憶された外部音源を前記実際のタイヤ内圧と前記デジタル圧力計に表示された設定圧とが一致したことをまたは一致する前にあることを知らせる音源として利用可能に構成する。
【００２７】
第３の発明では、第１の発明において外部音源をデータとして記憶すると共に、この記憶された外部音源を前記空気漏れがあることを知らせる音源として利用可能に構成する。
【００２８】
第４の発明では、第１から第３までのいずれか一つの発明において前記デジタル圧力計に最小桁（例えば小数点以下の桁）を表示させる場合に、最小桁の数字を丸めて表示できるように構成する。
【００３５】
【発明の効果】
第１の発明によれば、タイヤに加圧空気を充填した後に続けてタイヤからの空気漏れを判定し、空気漏れのある場合には必要な警告を発するので、顧客の店に対する信頼性を増し、さらには空気圧不足に伴う事故の未然に防ぐ助けとすることができる。
【００３６】
第２、第３の発明によれば加圧空気充填装置を使用する者の好みに合わせた音源を設定することが可能になる。
【００３７】
タイヤ内圧検出手段からの実際のタイヤ内圧をデジタル圧力計にそのまま表示させるとき、最小桁の表示が短時間で頻繁に変動することがあり、こうした変動は煩わしくもあるのであるが、第４の発明によれば、実用上支障のない範囲で最小桁の数字を丸めて表示することで、デジタル圧力計の数値が安定し、これにより使用者が使い易くなる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態のエアインフレータ１（加圧空気充填装置）の正面図、図２は左側面図を示している。
【００３９】
エアインフレータ１は設置または固定されるスタンド２と、常時はこのスタンド２に吊るすことにより収納しておき必要なときだけ持ち運び可能なキャリア２１（本体）とから構成されている。
【００４０】
スタンド２は、直立する支柱３と、この支柱３を支える脚４と、水平に位置してキャリア２１を吊すための直管状のハンガー５とからなり、図２に示すように全体として断面コの字状に形成されている。
【００４１】
支柱３の下部にはエアコネクタ（メス）６が、またこれに対応してハンガー５の上面にエアコネクタ（オス）８が備えられ、これらは支柱３、ハンガー５の内部に設けられる加圧空気通路７（図３参照）を介して接続されている。
【００４２】
ここで、エアコネクタ６は加圧空気供給源からの加圧空気の受け口である。すなわち、エアコネクタ（メス）６にエアコネクタ（オス）９が接続され、ストップバルブ１０が操作者により開かれると、ガソリンスタンドやタイヤショップなどに備えられる加圧空気供給源からの加圧空気がスタンド２内の加圧空気通路７に供給される。
【００４３】
同様にして支柱３下部に電気コンセント１１が備えられ、この電気コンセント１１は支柱３、ハンガー５の内部に設けられる電気配線１２（図３参照）を介して支柱３の上部に位置する充電器１３と接続されている。充電器１３は後述する制御部２６に内蔵されるバッテリ４６（二次電池）を充電するためのもので、電気コンセント１１に電気プラグ１６（図３参照）が接続されると、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）からの交流電流が充電器１３に供給され、充電器１３ではこの交流電流を直流電流に変換して出力する。
【００４４】
一方、キャリア２１はタイヤに入れる加圧空気を貯蔵する樽状のエアタンク２２と、図２に示すようにエアタンク２２の後方に直立して固定される直管状のハンドル支柱２３と、ハンドル支柱２３よりほぼ直角に曲がる直管状のハンドル２４と、エアタンク２２を支持する脚部２５と、エアタンク２２の上部に設けられる制御部２６とからなる。
【００４５】
ハンドル２４の下面にはエアコネクタ（オス）８に対向してエアコネクタ（メス）２７が備えられ、このエアコネクタ２７はハンドル２４、ハンドル支柱２３の内部に設けられる加圧空気通路２８（図３参照）を介してエアタンク２２と接続されている。
【００４６】
同様にしてハンドル２４の下面に充電コネクタ（オス）１５に対向して充電コネクタ（メス）２９が備えられ、この充電コネクタ２９はハンドル２４、ハンドル支柱２３の内部に設けられる電気配線１４（図３参照）を介して充電器１３と接続されている。
【００４７】
図３はエアインフレータ１の空気配管（太線）と電気配線を共に示す構成図である。
【００４８】
エアタンク２２からの加圧空気通路３１の先端にはエアチャック３２を備える。エアチャック３２はタイヤ３３のタイヤバルブ３４と接続してタイヤ３３内部に加圧空気を導入するためのものである。エアチャック３２はタイヤバルブ３４に接続されていない状態では加圧空気通路３１を大気に解放するので、後述するタンク内圧確認時には加圧空気通路３１の先端と大気とを遮断する必要がある。このため、ハンドル２４の先端にダミーエアバルブ７１（図２参照）が備えられ、エアチャック３２をこのダミーエアバルブ７１と接続したとき、加圧空気通路３１の先端と大気とが遮断される。
【００４９】
加圧空気通路３１にはコントロールユニット３８からの信号により駆動される３位置の三方電磁弁３５が設けられる。以下では、三方電磁弁３５のこれら３位置のうち、図３において中央に示す位置を中立位置、上段に示す位置を第１オフセット位置、下段に示す位置を第２オフセット位置という。
【００５０】
三方電磁弁３５は常時（中立位置にある）は弁上流側の加圧空気通路３１を遮断してエアタンク２２内の加圧空気が大気へと漏れないようにしているが、タイヤ３３への加圧空気の充填開始時に第１オフセット位置に切換えられると、弁前後の加圧空気通路３１を連通してエアタンク２２内の加圧空気をエアチャック３２、タイヤバルブ３４の接続を介してタイヤ３３内に導入し、またタイヤ内圧が設定圧より高すぎるときには第２オフセット位置に切換えられ、加圧空気通路３１内の加圧空気を通路３１外へと排出してタイヤ内圧を下げる。実際には後述するように、第１オフセット位置と中立位置とを用いてのデューティ制御によりエアチャック３２へと向かう加圧空気の量を調整し、また第２オフセット位置と中立位置とを用いてのデューティ制御により加圧空気通路３１の外部へと漏らす加圧空気の量を調整する。
【００５１】
タイヤ３３への加圧空気充填中のタイヤ内圧を知るため、三方電磁弁３５の下流でエアチャック３２の上流の加圧空気通路３１からの引出通路３６に圧力センサ３７（タイヤ内圧検出手段）を備える。この圧力センサ３７は空気圧を電気信号に変換して、コントロールユニット３８に出力する。
【００５２】
また、エアタンク２２内の圧力を確認するため引出通路３６と三方電磁弁３５上流の加圧空気通路３１とを連通する通路３９が設けられ、この通路３９の引出通路３６からの分岐部に、タンク内圧確認ボタン６４により駆動される三方弁４０を備える。この手動の三方弁４０は、タンク内圧確認ボタン６４を戻した（引いた）状態では弁前後の引出通路３６を連通させ、このときエアチャック３２がダミーエアバルブ７１、タイヤバルブ３４のいずれにも接続されていなければ大気圧が圧力センサ３７に導かれる。これに対して、タンク内圧確認ボタン６４を押し込むと、加圧空気通路３１側の引出通路３６と圧力センサ３７側の引出通路３６との連通を遮断し、代わって通路３９と圧力センサ３７側の引出通路３６とを連通するため、このときには大気圧に代えてエアタンク２２内の加圧空気が圧力センサ３７に導かれる。
【００５３】
一方、上記の充電コネクタ２９は電気配線４５を通してバッテリ４６（二次電池）と接続される。バッテリ４６はコントロールユニット３８、操作・表示パネル５１の電源として働く。
【００５４】
操作・表示パネル５１には図４に示したように、次のようなものが配置されている。
【００５５】
図４において左上には設定圧や圧力センサ３７により検出される実際の空気圧を表示するデジタル圧力計５２が設けられている。このデジタル圧力計５２に表示させる圧力の単位は、デジタル圧力計５２のすぐ右に位置する単位設定ボタン５３により設定される。例えばこのボタン５３によりｋＰａと旧単位であるｋｇｆ／ｃｍ²との間で単位切換が可能である。
【００５６】
単位設定ボタン５３の右には、バッテリ４６から操作・表示パネル５１及びコントロールユニット３８への電源の供給と遮断を行う電源スイッチ５４が設けられている。
【００５７】
さらに電源スイッチ５４の右には、キャリア２１がスタンド２に収納されていない状態でもバッテリ４６を充電可能とするための充電コネクタ（メス）５５を備えている。
【００５８】
図４において右下のほうにはタイヤヘの加圧空気の充填をスタートさせる充填開始スイッチ５６が、またこの周りには充填が正常に終了したことを知らせる正常終了ランプ５７、充填が正常に終了しなかったり空気漏れが検出されたときにそれらを知らせる警報ランプ５８、充填が正常に終了しなかったり空気漏れが検出されたときにそれらをブザー、警報メロディ、案内メッセージなど音で知らせるスピーカ５９が配置されている。
【００５９】
図４において左下には取扱説明や警告内容を表示させるディスプレイ６０（モニター画面）が配置され、そのディスプレイ６０のすぐ上にはアップキー６１、ダウンキー６２及び入力キー６３が配置されている。ここで、アップキー６１はデジタル圧力計５２に表示される空気圧の設定値を上げたり、ディスプレイ６０に表示される上位のメニューを選択をするためのキー、ダウンキー６２はこの逆にデジタル圧力計５２に表示される空気圧の設定値を下げたり、ディスプレイ６０に表示される下位のメニュー選択をするためのキーである。また入力キー６３はアップキー６１、ダウンキー６２により選択されるデジタル圧力計５２の設定値や作業メニューを確定するためのキーである。
【００６０】
これら３つのキー６１、６２、６３の右にはエアタンク２２の内圧を確認するためのタンク内圧確認ボタン６４が設けられている。このタンク内圧確認ボタン６４は前述のように手動三方弁４０を切換駆動するためのものである。
【００６１】
図３に戻り、主にマイコンからなるコントロールユニット３８では圧力センサ３７により検出される実際の空気圧を図４のデジタル圧力計５２に表示させたり、操作・表示パネル５１との間で信号のやりとりを行って各種の制御や演算を行い、また得られたデータを図示しないメモリに記憶する。
【００６２】
次に本実施形態のエアインフレータ１の一般的な使用方法を説明する。
【００６３】
（１）エアインフレータ１の一般的な使用方法
エアタンク２２に加圧空気が充填されていない状態から述べると、このときには次の手順１〜６で前準備を行う。すなわち、
手順１：スタンド２のエアコネクタ（メス）６をエアコネクタ（オス）９と接続し、ストップバルブ１０を開く。このストップバルブ１０の開弁で加圧空気供給源からの加圧空気がスタンド２の支柱３、ハンガー５内の加圧空気通路７へと供給されエアコネクタ８に達するが、このエアコネクタ（オス）８はエアコネクタ（メス）２７との非接続状態で加圧空気通路７を遮断しているので、加圧空気がエアコネクタ８から外部へ洩れることはない。
【００６４】
手順２：また、電気コンセント１１に対して商用電源（ＡＣ１００Ｖ）を供給する電気プラグ１６を接続し、充電器１３への充電電源を確保する。
【００６５】
手順３：キャリア２１がスタンド２に収納されていないときにはキャリア２１のハンドル２４を持ち上げ、スタンド２のハンガー５にキャリア２１を吊すことによってキャリヤ２１をスタンド２に収納する。このときエアコネクタ８と２７が、また充電コネクタ１５と２９がキャリア２１の自重で接続されるようになっている（図２参照）。このエアコネクタ８、２７の接続で支柱３、ハンガー５内の加圧空気通路７とハンドル２４、ハンドル支柱２３内の加圧空気通路２８とが連通し、かつ三方電磁弁３５は中立位置にあって弁前後の加圧空気通路３１の連通を遮断した状態に、手動三方弁４０は通路３９を遮断した状態にある。これによって加圧空気がエアタンク２２に供給され、エアタンク２２内に充填してゆく。充填を開始して一定の時間が経過すればエアタンク２２内の空気圧が加圧空気供給源の空気圧と同じになり、加圧空気のエアタンク２２への供給がやむ。
【００６６】
手順４：操作・表示パネル５１上の電源スイッチ５４をＯＦＦからＯＮに切換える。
【００６７】
手順５：この電源スイッチ５４のＯＮへの切換により操作・表示パネル５１上のデジタル圧力計５２に初期設定の空気圧（デフォルト値）が表示されるはずであるが、もしここでデジタル圧力計５２の数字が表示されないかまたはその表示がはっきりしないときにはバッテリ４６の電圧が低下していることを示している。この場合、手順３での充電コネクタ１５と２９の接続で充電器１３ではバッテリ４６への充電を開始しているのでそのまま待つ。しばらく待てばバッテリ４６への充電が完了し、デジタル圧力計５２の表示もはっきりする。また、ディスプレイ６０上には作業メニューを示す初期画面が表示される。
【００６８】
手順６：エアバルブ３２をダミーエアバルブ７１に接続して加圧空気通路３１の先端と大気圧との連通を遮断し、操作・表示パネル５１上のタンク内圧確認ボタン６４を押し込み、手動三方弁４０を切換える。このとき加圧空気通路３１側の引出通路３６と圧力センサ３７側の引出通路３６との連通が遮断され、代わって通路３９と圧力センサ３７側の引出通路３６とが連通され、エアタンク２２内の加圧空気が圧力センサ３７へと導かれるため、コントロールユニット３８により圧力センサ３７からの実際の空気圧が操作・表示パネル５１上のデジタル圧力計５２に表示される。タンク内圧が規定圧あるかどうかをデジタル圧力計５２により確認し、規定圧に不足していればそのまま待つ。キャリア２１をスタンド２に収納していれば、エアタンク２２への加圧空気の充填が行われているはずなので、しばらくしてタンク内圧が規定圧に達したら前準備は完了である。そこで、タンク内圧確認ボタン６４を引張り元の位置に戻すことで、通路３９が遮断した状態へと手動三方弁４０が切換えられる。
【００６９】
次に、タイヤに加圧空気を充填するための手順を述べる。
【００７０】
手順７：ハンドル２４を持ち上げてキャリア２１をスタンド２から外し、加圧空気を充填しようとする自動車のタイヤ３４の脇へと持ち運ぶ。
【００７１】
手順８：エアチャック３２をダミーエアバルブ７１から外してタイヤ３３のタイヤバルブ３４に接続する。
【００７２】
手順９：加圧空気を充填しようとする自動車のタイヤ圧として指定されている空気圧の単位を確認し、その単位とデジタル圧力計５２の表示単位とが違っていれば、操作・表示パネル５１上の単位設定ボタン５３を押してデジタル圧力計５２の単位を合わせる。
【００７３】
手順１０：ディスプレイ６０に表示されている初期画面中の作業メニューからアップキー６１、ダウンキー６２を用いて「充填空気圧設定」を選択し、入力キー６３を押してその選択した作業を確定する。なお、「」でくくっている文言はディスプレイ６０に表示される文言であることを表す。
【００７４】
手順１１：アップキー６１やダウンキー６２を用いてデジタル圧力計５２の値を希望する空気圧に設定し、入力キー６３を押してその設定圧を確定する。
【００７５】
手順１２：ディスプレイ６０の作業メニューからアップキー６１、ダウンキー６２を用いて「エア充填スタート」を選択し、入力キー６３を押してその作業を確定する。
【００７６】
手順１３：加圧空気の充填のための準備がすべて整っていることを確認し、操作・表示パネル５１上の充填開始スイッチ５６を押す。この充填開始スイッチ５６からの信号を受けるコントロールユニット３８により三方電磁弁３５が中立位置から第１オフセット位置へと切換えられると、弁前後の加圧空気通路３１が連通し、これによってタイヤ３３ヘの加圧空気の充填がスタートする。
【００７７】
次の手順１４〜手順１７はコントロールユニット３８が実行するところである。
【００７８】
手順１４：コントロールユニット３８では上記の手順１１で設定したタイヤの空気圧となるように、三方電磁弁３５の第１オフセット位置と中立位置とを用いてのデューティ制御を行ってエアチャック３２へと向かう加圧空気の量を調整すると共に、第２オフセット位置と中立位置とを用いてのデューティ制御を行って加圧空気通路３１の外部へと漏らす加圧空気の量を調整し、圧力センサ３７の検出する実際の空気圧が設定圧と一致させる。そして両者が一致したタイミング（あるいは一致して所定の時間後）で三方電磁弁３５のデューティ制御をやめて中立位置に戻し、弁前後の加圧空気通路３１の連通を遮断する。これで加圧空気のタイヤ充填が終了する。
【００７９】
手順１５：充填を終了した後にはタイヤ３３からの空気漏れがあるかどうかを判定する。充填を終了したタイミングで三方電磁弁３５を中立位置に戻せばタイヤ３３から圧力センサ３７までが閉じた空間となりタイヤ内圧が圧力センサ３７により検出されるので、充填を終了したタイミングから一定時間その状態を維持し、充填終了タイミングからの空気圧の低下代を圧力センサ３７からの信号に基づいて計測し、この空気圧の低下代を予め定めている判定値と比較する。
【００８０】
手順１６：空気圧の低下代が判定値以内に収まっていればタイヤ３３からの空気漏れはなく正常に充填できたと判断し、正常終了ランプ５７を点灯し、スピーカ５９より正常終了のメロディ、音またはメッセージを発する。
【００８１】
手順１７：空気圧の低下代が判定値を超えて大きいときにはタイヤ３３からの空気漏れの可能性があり正常終了でないと判断し、警報ランプ５８を点灯し、スピーカ５９より警告のメロディ、音またはメッセージを発する。
【００８２】
手順１８：正常に充填できなかった場合にはエアチャック３２からの空気漏れがないかどうか、タイヤ３３のタイヤバルブ３４やタイヤ３３に損傷がないかどうかを調べ、損傷があった場合にはそれを修復してから、また空気漏れがなかった場合にも再度、上記の手順８に戻って加圧空気の充填作業を行う。
【００８３】
手順１９：手順１８の作業で正常に充填ができた場合または手順１６のところで正常に充填ができた場合には、充填作業を終了するため操作・表示パネル５１上の電源スイッチ５４をＯＮからＯＦＦに切換え、エアチャック３２をタイヤ３３のタイヤバルブ３４から外す。
【００８４】
手順２０：各タイヤについて手順８から手順１９までと同様の作業を繰り返し、全てのタイヤについて充填作業の終了後、キャリア２１をスタンド２の処まで持ち運び、次に訪れる自動車のタイヤ充填作業に備えてキャリア２１をスタンド２に収納しておく。
【００８５】
次に、制御部２６には（２）取扱説明のディスプレイ表示と（３）デジタル表示値のまるめ操作との機能が付加されている。これを順に説明する。
【００８６】
（２）取扱説明のディスプレイ表示
これは、操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０にコントロールユニット３８により取扱操作手順を表示させることで、運転者などの使用者自身でのタイヤへの加圧空気の充填を可能にするための機能である。前述した手順３〜２０を操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０で案内するものでもある。使用者が行う作業と共にこれに合わせて変化するディスプレイの表示とを説明する。
【００８７】
手順２１：キャリア２１がスタンド２に収納されている状態で使用者が操作・表示パネル５１上の電源スイッチ５４をＯＦＦからＯＮに切換えると、バッテリ４６が一定電圧以上あればコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「電源正常」が表示される。
【００８８】
手順２２：手順２１でバッテリ４６が一定電圧以下であるときにはコントロールユニット３８により「電圧不足ため充電して下さい」が表示される。このとき、電気コンセント１１に電気プラグ１６が接続されておらず、使用者がこれに気づいて電気プラグ１６を電気コンセント１１に接続すれば、充電器１３によりバッテリ４６への充電が開始される。この結果、バッテリ４６への充電が完了すれば、コントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「電源正常」が表示される。
【００８９】
手順２３：続いてディスプレイ６０に「エアチャックをダミーエアバルブに接続してからタンク内圧確認ボタンを押し込んで空気圧を確認して下さい」がコントロールユニット３８により表示される。この指示に従い使用者がタンク内圧確認ボタン６４を押し込み手動三方弁４０を切換えると、加圧空気通路３１側の引出通路３６と圧力センサ３７側の引出通路３６との連通が遮断され、代わって通路３９と圧力センサ３７側の引出通路３６とが連通されため、エアタンク２２内の加圧空気が圧力センサ３７へと導かれる。これにより圧力センサ３７からの検出値がコントロールユニット３８に取り込まれ、この検出値をみてタンク内圧が一定圧以上あればコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「タンク内空気圧正常」が表示される。この表示を確認した後で使用者がタンク内圧確認ボタン６４を引張って元の位置に戻すと手動三方弁４０が切換えられ、通路３９と圧力センサ３７側の引出通路３６との連通が遮断され、代わって圧力センサ３７側の引出通路３６と加圧空気通路３１側の引出通路３６とが連通される。一方、一定圧以下であればコントロールユニット３８により「タンク内に空気圧を十分充填して下さい」が表示されるので、そのまま待つ。この場合に使用者がエアコネクタ６と９の接続状態をみて両者が接続されていないときに両者を接続し、また両者が接続されていてもストップバルブ１０が閉じられているときにストップバルブ１０を開くと、やがてタンク内圧が高くなってゆく。このときの圧力は圧力センサ３７により検出しているので、タンク内圧が一定圧以上となった時点でコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「タンク内空気圧正常」が表示される。このときも使用者がタンク内圧確認ボタン６４を引張って元の位置に戻すことで、通路３９を遮断した状態へと手動三方弁４０が切換えられる。
【００９０】
手順２４：「電源正常」と「タンク内空気圧正常」の表示を確認した後に、使用者がキャリア２１をスタンド２１から外すと、コントロールユニット３８により電源スイッチ５４と関係なくバッテリ４６から操作・表示パネル５１への電源供給が絶たれ、ディスプレイ６０の表示がいったん消える。
【００９１】
キャリア６１を充填しようとする自動車のタイヤの脇へと運び電源スイッチ５４を再度ＯＦＦからＯＮに切換えると、この操作を受けてコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「エアチャックをタイヤバルブにつないで空気圧を設定して下さい」が表示される。
【００９２】
手順２５：この表示をみて使用者がエアチャック３２をダミーエアバルブ７１から外してタイヤバルブ３４に接続する。
【００９３】
手順２６：次に使用者がアップキー６１、ダウンキー６２を用いてデジタル圧力計５２の表示を充填したい空気圧に合わせ、入力キー６３を押すと、この操作を受けてコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に「充填開始ボタンを押して下さい」が表示される。
【００９４】
手順２７：この表示をみて使用者が操作・表示パネル５１上の充填開始ボタン５６を押すと、この操作を受けてコントロールユニット３８により三方電磁弁３５を用いてのデューティ制御が開始してタイヤ３３への加圧空気の充填が行われ、その後に圧力センサ３７の検出する圧力値がデジタル圧力計５２に表示されている空気圧に達すればコントロールユニット３８による三方電磁弁３５を用いてのデューティ制御が終了して中立位置に戻され、正常終了ランプ５７が点灯される。かつディスプレイ６０に「充填は正常に終了しました」と「エアチャックを外して下さい」とが表示されると共に操作・表示パネル５１上のスピーカ５９より正常終了のメロディ、音またはメッセージが発せられる。
【００９５】
手順２８：充填開始ボタン５６を押してから予め定めた一定時間が経過しても圧力センサ３７の検出する圧力値がデジタル圧力計５２に表示されている空気圧に達しなけば、コントロールユニット３８により正常終了しなかったと判定され、警報ランプ５８が点灯されると共にスピーカ５９より警報音などが発せられ、かつディスプレイ６０に「タイヤの空気圧漏れの恐れがあります。点検して下さい。」が表示される。この表示をみて点検を行ったあとに使用者が充填開始ボタン５６を押すと、コントロールユニット３８によりタイヤ３３への加圧空気の充填作業が行われ、圧力センサ３７の検出する圧力値がデジタル圧力計５２に表示されている空気圧に達すればコントロールユニット３８により三方電磁弁３５が中立位置に戻され、正常終了ランプ５７が点灯される。かつディスプレイ６０に「充填は正常に終了しました」と「エアチャックを外して下さい」とが表示される。
【００９６】
手順２９：手順２７、２８での「エアチャックを外して下さい」との表示をみて使用者がエアチャック３２を外すと、この操作を受けてコントロールユニット３８により大気開放の状態になったところでディスプレイ６０に「作業終了」が表示される。
【００９７】
手順３０：まだ充填していない残りのタイヤについても手順２４〜手順２９と同様の作業を繰り返し、全てのタイヤについて充填作業を終了した後、キャリア２１をスタンド２の処まで持ち運び、キャリア２１をスタンド２に収納する。
【００９８】
（３）デジタル表示値のまるめ操作
圧力センサ３７からの実際の圧力値をデジタル圧力計５２にそのまま表示させるとき、最小桁の表示が短時間で頻繁に変動することがあり、こうした数値の変動は煩わしくもある。デジタル表示値のまるめ操作は、操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０にコントロールユニット３８により操作手順を表示させることで、実用上支障のない範囲で使用者が使いやすいように最小桁を安定させる機能である。使用者が行う作業と共にこれに合わせて変化するディスプレイの表示とを説明する。
【００９９】
手順３１：操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０に表示されるメニューから「表示値の設定」をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定する。この選択・確定の操作でディスプレイ６０上のサブメニューとして次の５つの表示モードがコントロールユニット３８により表示される。
【０１００】
Ｎｏ．１モード：最小桁の四捨五入（デフォルト）、
Ｎｏ．２モード：最小桁の切り捨て、
Ｎｏ．３モード：最小桁の切り上げ、
Ｎｏ．４モード：最小桁の切り上げによる０または５の表示、
Ｎｏ．５モード：操作無し（キャリブレーションモード）、
手順３２：表示された５つのモードの中から１つをアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定すると、この選択・確定信号を受けてコントロールユニット３８により、選択・確定信号に従い、圧力センサ３７により検出される空気圧に対して四捨五入、切り捨て、切り上げなどの演算が行われ、その結果がデジタル圧力計５２に表示される。
【０１０１】
次に、制御部２６にはメモリカードのデータを読むことの可能なカードリーダ６４を備える（図１、図２参照）。このカードリーダを用いることで、（４）外部データベースの取り込み利用、（５）外部音源の取り込み利用、（６）利用実績のデータの利用を可能としている。これを図５を参照しながら順に説明する。
【０１０２】
（４）外部データベースの取り込み利用
使用者が行う作業と共にこれに合わせて変化するディスプレイの表示とを説明する。
【０１０３】
手順４１：自動車諸元表やメーカカタログなどの資料６１Ａ、６１Ｂから、メーカ、車種、型式、年式とタイヤの設定圧のデータを調べて必要なものを抽出する。前輪と後輪とで、また一般走行と高速走行とでタイヤの設定圧が異なる場合にはそれらも抽出する。
【０１０４】
手順４２：抽出したデータをパソコン６２を用いてデータベース用ファイルに書き込む。
【０１０５】
手順４３：書き込んだデータをさらにメモリスティックなどのメモリカード６３に書き移す。
【０１０６】
手順４４：メモリカード６３を、キャリア２１に備えられるカードリーダ６４に収納した状態で、操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０のメニューから「データの取り込み」をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定すると、コントロールユニット３８によりカードリーダ６４を介してメモリカード６３に書き移したデータが読み取られ、そのデータがコントロールユニット３８に付属のメモリに記憶される。
【０１０７】
このようにして自動車諸元表やメーカカタログから抽出したデータを記憶させたメモリを備えるエアインフレータ１では次の手順に従えば自動車のタイヤ３３に加圧空気を充填させることができる。すなわち、
手順４５：操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０のメニューから「タイヤ充填空気圧データ設定」をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定する。
【０１０８】
手順４６：手順４５を受けてコントロールユニット３８によりディスプレイ６０にメーカ、車種、型式、年式、前輪、後輪の別及び一般走行、高速走行の別を入力すべきことが順次指示されるので、ディスプレイ６０の指示に従い、メーカ、車種、型式、年式、前輪、後輪の別及び一般走行、高速走行の別をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定する。
【０１０９】
手順４７：この選択・確定した自動車諸元の入力されるコントロールユニット３８によりメモリに記憶されている抽出データからこの選択・確定した自動車諸元のタイヤに適正な空気圧が検索され、その検索された設定圧が充填すべき空気圧としてデジタル圧力計５２に表示される。
【０１１０】
手順４８：ここから一般的な使用方法に従うのであれば、上記（１）の手順１２〜２０と同様の操作を行って充填作業を終了する。あるいはディスプレイに表示される取扱説明に従うのであれば上記（２）の手順２６〜３０と同様の操作を行って充填作業を終了する。
【０１１１】
（５）外部音源の取り込み利用
使用者が行う作業と共にこれに合わせて変化するディスプレイの表示とを説明すると、これは（４）の外部データベースの取り込み利用と同様である。
【０１１２】
手順５１：インターネット、ＣＤ−ＲＯＭまたは自作等の音源６５Ａ、６５Ｂから正常終了や警報に使用したいメロディー等の音源（外部音源）を抽出する。
【０１１３】
手順５２：抽出した音源をパソコン６２に取り込む。
【０１１４】
手順５３：取り込んだ音源を、メモリスティックなどのメモリカード６３に書き移す。
【０１１５】
手順５４：メモリカード６３を、キャリア２１に備えられるカードリーダ６４に収納した状態で、操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０のメニューから「音源の取り込み」をアップキー、ダウンキー及び入力キーで選択・確定する。このとき、コントロールユニット３８によりカードリーダ６４を介してメモリカード６３に書き移した音源が読み取られ、そのデータがコントロールユニット３８に付属のメモリに記憶される。
【０１１６】
このようにして記憶された音源は、次の手順に従えば正常終了、充填中、警報の音源とすることができる。すなわち、
手順５５：操作・表示パネル５１上のディスプレイ６０のメニューから「音源の選択」をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定する。
【０１１７】
手順５６：手順５５を受けてコントロールユニット３８によりディスプレイ６０に正常終了、充填中、警報の音源の別を入力すべきことが指示されるので、ディスプレイ６０の指示に従い、正常終了、充填中、警報のいずれの音源とするのかをアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定する。
【０１１８】
このような手順を踏んだ後には、上記（１）の手順１６、１７、上記（２）の手順２７、２８で操作・表示パネル５１上のスピーカ５９から選択・確定した音源が発せられる。
【０１１９】
（６）利用実績のデータの利用
使用者が行う作業と共にこれに合わせて変化するディスプレイの表示とを説明する。
【０１２０】
手順６１：上記（４）の手順４６で選択・確定されたメーカ、車種、型式、年式、前輪、後輪の別及び一般走行、高速走行の別のデータ及びタイヤの空気圧として設定された値を日時のデータと共にコントロールユニット３８に内蔵のメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）に保存（蓄積）させておく。
【０１２１】
手順６２：この保存されたデータをディスプレイ６０のメニューから「データの取り出し」をアップキー、ダウンキー及び入力キーを用いて選択・確定し、メモリカード６３をカードリーダ６４に収納し、保存させてあるデータをこのメモリカード６３に書き移す。
【０１２２】
手順６３：メモリカード６３をカードリーダ６４から取り出してパソコン６２のカードリーダに収納し、メモリカード６３に書き移したデータをパソコン６２のデータベース用ファイルに書き込む。
【０１２３】
このようにしてデータベース用ファイルに書き込まれたデータは利用実績データであるため、この利用実績データを分析し加工して、利用した自動車の種類、設定された空気圧、利用時間帯、利用頻度等のデータとして取り出し、エアインフレータ１のデフォルト値の見直し、設備の過不足、ターゲットの主眼の自動車、ダイレクトメール６６対象の絞り込みなどの顧客管理やマーケティングデータとして利用することができる。
【０１２４】
本実施形態ではこのように構成することで、次の効果が得られる。
【０１２５】
効果１：本実施形態によればキャリア２１（本体）が加圧空気供給源としてのエアタンク２２（圧力容器）と、電源としてのバッテリ４６（二次電池）とを備えるので、エアインフレータ１（加圧空気充填装置）を使用する場所と商用電源や加圧空気供給源のある場所とが遠く離れている場合に長い電気コードや長い吸引ホースが必要であったデジタル表示の従来装置と比較して扱いが容易となり、また充電器１３はキャリア２１の一部として持ち運ぶ必要がないので、充電器１３をもキャリア２１に備える場合と比較してキャリア２１の重量が軽くなり、これにより扱いの容易さと本体の軽量化を両立させることができる。
【０１２６】
効果２：タイヤに加圧空気を充填しようとする自動車（車両）の仕様を操作・表示パネル５１（入力装置）より入力することでタイヤの適正な空気圧を自動設定させることが可能となり、これにより、ガソリンスタンドマンの経験に頼ることなく、かつタイヤの設定圧を知らなくとも、自動車の仕様に合わせた最適な加圧空気の自動充填を行うことができる。
【０１２７】
効果３：自動車の仕様には前輪か後輪かの別を含むので、自動車の前輪と後輪とでタイヤの設定圧が異なることがある場合でも、前輪、後輪毎に最適な加圧空気の自動充填を行うことができる。
【０１２８】
効果４：自動車の仕様には一般走行か高速走行かの別を含むので、走行状態に応じた最適な加圧空気の自動充填を行うことができる。
【０１２９】
効果５：操作・表示パネル５１（モニター画面）にタイヤへの加圧空気の充填を容易に行うことができるようなガイドを表示させるようにしたので、セルフ給油方式のガソリンスタンドを訪れる顧客や未熟なガソリンスタンドマンであっても、タイヤへの加圧空気の充填を容易に行うことができる。
【０１３０】
効果６：タイヤに加圧空気を充填しようとする自動車（車両）の仕様を操作・表示パネル５１（入力装置）より入力することでタイヤの適正な空気圧を自動設定させることが可能となっているが、その自動車の仕様及びタイヤの空気圧として設定された値を日時のデータと共にコントロールユニット３８に内蔵のメモリに保存させると共に、この保存されたデータを取り出し可能に構成しているので、この保存されたデータ（利用実績データ）を分析し加工すれば、利用した自動車の種類、利用時間帯、利用頻度等のデータとして取り出すことができ、これらのデータをエアインフレータ１のデフォルト値の見直し、設備の過不足、ターゲットの主眼の車両、ダイレクトメール対象の絞り込みなどの顧客管理やマーケティングに利用することができる。
【０１３１】
効果７：タイヤに加圧空気を充填した後に続けてタイヤからの空気漏れを判定し漏れのある場合には必要な警告を発するので、顧客の店に対する信頼性を増し、さらには空気圧不足に伴う事故の未然に防ぐ助けとすることができる。
【０１３２】
効果８：外部音源をデータとして記憶すると共に、この記憶された外部音源を正常終了（実際のタイヤ内圧とデジタル圧力計５２に表示された設定圧とが一致していること）、充填中（実際のタイヤ内圧とデジタル圧力計５２に表示された設定圧とが一致する前にあること）、異常終了（実際のタイヤ内圧とデジタル圧力計５２に表示された設定圧とが一致しないか空気漏れがあること）を知らせる音源として利用可能に構成したので、エアインフレータ１を使用する者の好みに合わせた音源を設定することが可能になる。
【０１３３】
効果９：圧力センサ３７（タイヤ内圧検出手段）からの実際のタイヤ内圧をデジタル圧力計にそのまま表示させるとき、最小桁の表示が短時間で頻繁に変動することがあり、こうした変動は煩わしくもあるのであるが、本実施形態によれば、実用上支障のない範囲で最小桁の数字を丸めて表示することで、デジタル圧力計の数値が安定し、これにより使用者が使い易くなっている。
【０１３４】
実施形態で述べた以外にも、制御部２６には次のような機能を備えさせることができる。
【０１３５】
（７）ゼロシフト機能
これは、エアチャック３２をタイヤバルブ３４やダミーエアバルブ７１に接続していない大気開放の状態でデジタル圧力計５２の最小桁に「１」を表示してしまうことがないように常に「０」を表示させる機能である。ただし、表示モードが前述のＮｏ．５モードであるキャリブレーションモードで機能させる。
【０１３６】
（８）測定精度アップ機能
圧力計測の標準原器がＸａｎ［Ｐａ］のとき（ただしｎは整数）、圧力センサ３７の検出素子（歪計）の出力がＹａｎ［ｍＶ］であり、その出力に対しデジタル圧力計５２の表示値をＺａｎ［Ｐａ］とすると、このときのＸａｎとＺａｎが同値になるように、Ｙａｎの出力とＺａｎの表示値の関係を記憶させ、これをデジタル圧力計５２の最小値から最大値までの各デジタル値に対し連続で記憶させる。
【０１３７】
これにより図６に示す表が作成されることになり、この表を用いることで、標準原器相当の高い精度を得ることができる。
【０１３８】
実施形態では自動車を対象として説明したが、これに限らずタイヤを備えるものであれば航空機や建設機械も対象となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のエアインフレータの正面図。
【図２】一実施形態のエアインフレータの左側面図。
【図３】エアインフレータの空気配管と電気配線を共に示す構成図。
【図４】操作・表示パネルの拡大平面図。
【図５】外部データ及び外部音源の取り込み利用、利用実績のデータの利用を説明するための図。
【図６】標準原器の圧力値、歪計の出力、デジタル圧力計の圧力値の関係を示す表図。
１ エアインフレータ（加圧空気充填装置）
２ スタンド
１３ 充電器
２１ キャリア（本体）
２２ エアタンク（圧力容器）
２６ 制御部
３２ エアチャック
３５ 三方電磁弁（制御手段）
３７ 圧力センサ（タイヤ内圧検出手段）
３８ コントロールユニット（制御手段）
４０ 手動三方弁
４１ バッテリ（二次電池）
５２ デジタル圧力計
６０ ディスプレイ（モニター画面）

Claims (4)

1. 加圧空気を充填可能な圧力容器と、
   タイヤのエアバルブと接続するためのエアチャックと、
   設定圧を入力可能な入力装置と、
   この入力装置に入力された設定圧をデジタルで表示するデジタル圧力計と、
   実際のタイヤ内圧を検出するタイヤ内圧検出手段と、
   このタイヤ内圧検出手段により検出される実際のタイヤ内圧と前記デジタル圧力計に表示された設定圧とが一致するように前記エアチャックに供給する圧力容器からの加圧空気を制御する制御手段と、
   この制御手段により実際のタイヤ内圧とデジタル圧力計に表示された設定圧とが一致した後に続けてタイヤからの空気漏れがあるかどうかを判定する判定手段と、
   この判定結果より空気漏れがある場合に必要な警告を発する警告手段と、
   これら入力装置、デジタル圧力計、制御手段、判定手段、警告手段の電源となる二次電池と、
   この二次電池への充電を行う充電器と、
   外部電源との接続のための電気コンセントと、
   加圧空気供給源との接続のためのエアコネクタと
   を備えることを特徴とする加圧空気充填装置。
2. 外部音源をデータとして記憶すると共に、この記憶された外部音源を前記実際のタイヤ内圧と前記デジタル圧力計に表示された設定圧とが一致したことをまたは一致する前にあることを知らせる音源として利用可能に構成することを特徴とする請求項１に記載の加圧空気充填装置。
3. 外部音源をデータとして記憶すると共に、この記憶された外部音源を前記空気漏れがあることを知らせる音源として利用可能に構成することを特徴とする請求項１に記載の加圧空気充填装置。
4. 前記デジタル圧力計に最小桁を表示させる場合に、最小桁の数字を丸めて表示できるように構成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の加圧空気充填装置。

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