JP6819116B2 - 空気袋の給排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、マッサージシート等に装備された空気袋に給排気を行う空気袋の給排気装置に関する。

一部の自動車では、座席内に装備した複数の空気袋（エアバッグ）にバルブ装置（切換弁）を介して給排気を行い、着座乗員の体をマッサージするマッサージシートが開発されている（特許文献１参照）。係るマッサージシートにおいて、空気袋からの排気は、バルブ装置にて大気中に放出している。

特開２０１３−２０８３３２号公報

バルブ装置にて排気が行われる際には、排気音が発生する。マッサージ装置は、静かな環境で使用されることが望ましく、排気音が使用者にとって耳障りに感じることがある。

本発明の課題は、空気袋の給排気装置において、空気袋の排気を行う際の排気圧力の圧力勾配を小さくすることにある。それにより、排気に伴う騒音を抑制する。

第１発明の空気袋の給排気装置は、ポンプからの空気を空気袋に供給する給気路と、前記空気袋の排気を行う排気路と、前記給気路及び前記排気路を、予め決められたタイミングで開閉するバルブ装置と、前記排気路に連通され、該排気路からの排気を蓄える空間を持った容器とを備える。該容器には、大気に連通する大気開放口が設けられている。

第１発明において、空気袋は、一つでも二つ以上でもよい。容器は、例えば、排気音低減のための専用容器とするか、特定の物品を収容するための容器を利用することができる。

第１発明によれば、空気袋の排気が容器を通じて行われる。容器は、排気路からの排気を蓄える空間を有する。そのため、空気袋の排気は、容器を通じて時間をかけて行われ、即ち排気時の圧力勾配が小さくされ、排気に伴う騒音を抑制することができる。

第２発明は、上記第１発明において、前記容器は複数の小容器を組み合わせて成り、各小容器は互いに連通されている。

第２発明によれば、複数の小容器を通じて排気圧力が多段階に低下される。そのため、空気袋の排気は、更に時間をかけて行われ、排気に伴う騒音を更に抑制することができる。

第３発明は、上記第２発明において、前記各小容器のうちの一つは、前記排気路に連通されて前記大気開放口が設けられず、この一つの小容器から離間した他の小容器は、前記排気路に連通されず前記大気開放口が設けられている。

第３発明によれば、複数の小容器を通じて排気圧力が多段階に低下される途中で大気への排気は行われない。そのため、排気に伴う騒音の抑制効果を高めることができる。

第４発明は、上記第１〜３発明のいずれかにおいて、前記空気袋を複数個備え、該各空気袋は、前記バルブ装置を介して順次給排気が行われている。前記バルブ装置は、前記給気路を有し、該給気路の一端にポンプから供給された空気を、前記給気路の他端から前記各空気袋に順次供給し、また、前記排気路を有し、該排気路を前記給気路の他端に選択的に連通させるバルブ体である。前記容器は、前記バルブ体を収容して前記排気路からの排気を内部空間に受け入れ、前記各空気袋に連通する複数の連通孔及び前記大気開放口が設けられたケースである。

第４発明において、バルブ装置は、例えば、複数の電磁弁の組み合わせにより構成されるか、ロータリバルブにより構成されることができる。また、ロータリバルブのアクチュエータは、電動モータ、若しくは給気ポンプの空気圧により作動するピストンとすることができる。

第４発明によれば、バルブ体を収容するケースを容器として使用することができる。

第５発明は、上記第１〜３発明のいずれかにおいて、前記空気袋を複数個備え、該各空気袋は、前記バルブ装置を介して順次給排気が行われている。前記バルブ装置は、前記各空気袋へ供給される空気をポンプから受け入れるコア体と、該コア体内の空気圧を受けて該コア体に対して摺動するピストンと、該ピストンに当接して配置され、且つ前記コア体に対して回転自在に支持されており、前記ピストンの摺動を受けて前記ピストンとの間のカム構造により回転されるバルブ体とを備える。前記容器は、前記コア体、ピストン及びバルブ体を収容し、前記各空気袋に連通する複数の連通孔及び前記大気開放口が設けられたケースである。前記バルブ体は、前記給気路を有し、該給気路は、一端が前記ポンプからの空気を受け入れる前記コア体内に常時連通されており、他端が回転に伴って前記連通孔に選択的に連通される構成とされており、前記排気路を有し、該排気路は、一端が前記ケース内空間に常時連通されており、他端が回転に伴って前記給気路に選択的に連通される構成とされている。前記ポンプから前記各空気袋への給気量よりも前記排気路からの排気量が多くされている。

第５発明によれば、ポンプの空気圧を利用してピストンが作動される。ピストンの動きを受けてバルブ体が回転される。バルブ体の回転により、バルブ体の給気路からケースの連通孔を通じて各空気袋に空気が供給される。また、排気路が給気路に連通されたとき、ケースの連通孔を通じて各空気袋の排気が行われる。そのため、バルブ装置内の空気圧を利用してバルブ体を回転作動して各空気袋の給排気を行うことができる。従って、バルブ体を回転作動するためのアクチュエータを不要とすることができる。

第６発明は、上記第５発明において、前記バルブ体は、前記ピストンに当接して配置され、且つ前記コア体に対して回転自在に支持されており、前記ピストンの摺動を受けて前記ピストンとの間のカム構造により回転されるカム体と、該カム体に連動して回転されるバルブ要素とを備える。前記ケースは、互いに連通される第１ケース及び第２ケースにより構成されている。前記第１ケースは、前記コア体、ピストン及びカム体を収容して、前記大気開放口が設けられ、前記第２ケースは、前記バルブ要素及びカム体を収容して、前記各空気袋に連通する前記連通孔が設けられている。前記カム体は、前記第１ケースと前記第２ケースとに跨って配置され、前記各ケースに対して摺動及び回転自在とされている。前記各ケース内空間同士間を仕切る仕切壁には、前記各ケース内空間同士間を連通させる連通口が形成されている。前記カム体は、前記第１ケース内において該第１ケース内壁面に向けて突出された段部を備え、該段部は、前記カム体の摺動方向において前記連通口の開口面と重なる壁面を有する。

第６発明において、カム体の段部は、例えば、第１ケースの内壁に面するカム体の部位の全周に設けるか、周方向の一部のみに設けることができる。第１及び第２ケース内空間同士間を仕切る仕切壁は、第１及び第２ケースのどちらか一方に設ければよい。連通口は、例えば、カム体に隣接する仕切壁の内端部に設けるか、その内端部から離間した中間部に設けることができる。

第６発明によれば、空気袋の排気時、排気は第２ケースから第１ケースに向けて流れる。このとき、空気は、各ケース間の仕切壁の連通口を通じて流れる。その空気流が、第１ケース内で段部に当り、カム体をピストン側に押圧する力が生じる。そのため、排気時にカム体が初期位置に戻るのを排気圧力によりアシストすることができる。カム体がピストン側に移動すると、カム体によりピストンが押圧される。そのため、ピストンの初期位置への移動も排気圧力によりアシストされる。このようにカム体及びピストンの初期位置への移動がアシストされる。また、容器を第１ケースと第２ケースにより構成し、上記第２、第３発明と同様、排気圧力を多段階に低下させることができる。

第７発明は、上記第６発明において、前記仕切壁の連通口は、前記カム体の外周面と前記仕切壁の内周面との隙間により構成されている。

第７発明によれば、カム体の外周面と仕切壁の内周面との隙間により連通口が構成されているため、仕切壁の寸法調整により連通口を構成することができる。そのため、仕切壁に連通口を穿設する作業等を不要とすることができる。また、連通口がカム体の外周面に沿って形成されるため、段部がカム体の外周面から立ち上がっている場合、連通口を通過する空気流を段部に効率的に当てることができる。

第８発明は、上記第４〜７発明のいずれかにおいて、前記バルブ体は、前記ケースの連通孔を有する壁面に前記給気路及び前記排気路の各開口端を向けて摺接されている。前記バルブ体の排気路は、前記ケース内空間に常時連通されている。前記バルブ体において、前記給気路と前記排気路の各開口端間には、前記バルブ体が前記ケースの壁面に摺接した状態で、前記各開口端間の空気の流れを遮断するシール体が設けられている。前記ケースにおいて、前記バルブ体の前記給気路及び前記排気路の各開口端に対向する部位には、前記バルブ体の回転軌跡に沿って前記各連通孔が並べて設けられている。該各連通孔同士の間には、前記給気路及び前記排気路の各開口端に向けて窪まされた複数の凹部を備え、該各凹部は、前記バルブ体の回転軌跡に沿って前記連通孔と交互に配置されている。前記各凹部上に前記シール体が位置し、前記各凹部を通じて前記給気路と前記排気路の各開口端間が連通された状態で、前記給気路の開口端は、前記連通孔に連通する配置とされている。

第８発明によれば、バルブ体の回転により給気路が連通孔に対応する位置になると、その連通孔に接続された空気袋に給気が行われる。更にバルブ体が回転して、シールが凹部上に位置して、凹部を通じてバルブ体の給気路と排気路とが連通されると、排気路が連通孔に連通されて、その連通孔に接続された空気袋が排気される。このように、ケースに凹部を形成するのみの簡単な構成で、空気袋の排気をケース内に行うことができる。

第９発明は、上記第５〜７発明のいずれかにおいて、前記ピストンには、該ピストンが受ける前記空気圧に抗する方向に前記ピストンを付勢する第１ばねを備える。該第１ばねの付勢力は、前記コア体内に前記バルブ体の排気路及び前記大気開放口を介して大気圧を受けたとき、前記ピストンを初期位置へ向けて摺動する大きさに設定されている。

第９発明によれば、空気袋の排気時、第１ばねの付勢力によりピストンを初期位置に戻す。従って、排気時に安定してピストンを初期位置に戻すことができる。

第１０発明は、上記第６又は７発明において、前記カム体と前記バルブ要素との間には、両者を離間させる方向に付勢する第２ばねを備える。該第２ばねは、前記カム体を前記ピストンに追随して摺動させ、且つ前記バルブ要素を前記第２ケースの内壁面に常時当接させる大きさに設定されている。

第１０発明によれば、第２ばねの付勢力により、カム体はピストンに追随して摺動され、且つバルブ要素は第２ケースの内壁面に常時当接される。そのため、ピストンの動きに応じて安定的にカム構造を機能させてカム体を回転させることができる。また、バルブ要素の給気路からの空気を第２ケースの連通孔を通じて安定的に空気袋に供給することができる。

本発明の第１実施形態であるマッサージシートのシステム構成図である。 上記第１実施形態におけるロータリバルブの外観斜視図である。 上記ロータリバルブの外観正面図である。 上記ロータリバルブの外観天面図である。 上記ロータリバルブの外観底面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線断面矢視図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面矢視図である。 図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面矢視図である。 上記ロータリバルブの分解斜視図である。 上記ロータリバルブのケースを除去して示す内部構成斜視図である。 上記ロータリバルブの第１ケースの正面図である。 上記ロータリバルブの第１ケースの天面図である。 上記ロータリバルブの第１ケースの底面図である。 上記ロータリバルブの第２ケースの正面図である。 上記ロータリバルブの第２ケースの天面図である。 上記ロータリバルブの第２ケースの底面図である。 上記ロータリバルブのコア体の正面図である。 上記ロータリバルブのコア体の天面図である。 上記ロータリバルブのコア体の底面図である。 上記ロータリバルブのピストンの正面図である。 上記ロータリバルブのピストンの天面図である。 上記ロータリバルブのピストンの底面図である。 上記ロータリバルブのカム体の正面図である。 上記ロータリバルブのカム体の天面図である。 上記ロータリバルブのカム体の底面図である。 上記ロータリバルブのバルブ体の正面図である。 上記ロータリバルブのバルブ体の天面図である。 上記ロータリバルブのバルブ体の底面図である。 図２７のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線断面矢視図である。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、初期状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、ピストン上昇開始状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、カム体最大ストローク状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、カム体回転開始状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、ピストン下降開始状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、コア体によるカム体回転状態を示す。 上記ロータリバルブの動作説明図であり、カム体初期位置復帰状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、初期状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、ピストン上昇開始状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、カム体最大ストローク状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、カム体回転開始状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、ピストン下降開始状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、コア体によるカム体回転状態を示す。 上記ロータリバルブのバルブ体の機能説明図であり、カム体初期位置復帰状態を示す。 本発明の第２実施形態におけるロータリバルブの図６に対応する断面図である。 本発明の第３実施形態におけるロータリバルブの図６に対応する断面図である。 本発明の第４実施形態であるマッサージシートのシステム構成図である。

図１は、本発明の第１実施形態を示す。第１実施形態は、マッサージ装置を備えた自動車用シート（以下、単にシートという）１であり、マッサージ装置は、本発明に係る空気袋の給排気装置を備えている。シート１は、背凭れを成すシートバック２と座部を成すシートクッション３とを備え、シートバック２及びシートクッション３の各着座面に沿って複数個のブラダ（本発明の空気袋に相当）４ａ〜４ｅを配置して成る。図１では、シートを自動車に搭載した状態における各方向を矢印により示している。以下の説明において、方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。

シートバック２には、左右一対のブラダ４ａ〜４ｃが上下３列に配置され、シートクッション３には、左右一対のブラダ４ｄ〜４ｅが前後２列に配置されている。各ブラダ４ａ〜４ｅには、ロータリバルブ（本発明のバルブ装置に相当）５を介してポンプ７からの空気が給排気されるように配管されている。そして、各ブラダ４ａ〜４ｅは左右一対を一組として給排気され、例えば、シートバック２では下側から上側へ、またシートクッション３では後側から前側へ各ブラダ４ａ〜４ｅに順次、給排気が行われ、乗員の体のマッサージが行われるようになっている。勿論、各ブラダ４ａ〜４ｅへの給排気の順序は、上述とは反対とされてもよい。

ポンプ７は、制御スイッチ８を介して通電されて作動され、ポンプ７の作動により配管６を介してロータリバルブ５に空気が供給される。ロータリバルブ５からは、各ホース５ａを介して各ブラダ４ａ〜４ｅに順次給気される。図１のように、この実施形態では、ロータリバルブ５、配管６及びポンプ７は、一体に組み合わせられてシートバック２の側方に配置されている。シート１におけるスペースの都合によっては、この組合体は、シートバック２の上部、その他に配置されてもよい。制御スイッチ８は、シート１の前方のインストルメントパネル又はコンソールボックス上に設置される。

各ブラダ４ａ〜４ｅは、シートバック２とシートクッション３のそれぞれの内部に固定されたブラダベース（図示略）上に固定されている。各ブラダ４ａ〜４ｅは、順次内部に空気を供給されることによって膨張して、シートバック２及びシートクッション３の表面を内側から押すように構成されている。各ブラダ４ａ〜４ｅの内部の空気が順次排気されると、各ブラダ４ａ〜４ｅが収縮してシートバック２及びシートクッション３の表面を押す力は解除され、シートバック２及びシートクッション３は通常の状態となる。

図２〜２９は、ロータリバルブ５の詳細構成を示す。以下の説明では、図１のようにロータリバルブ５がシートバック２の側部に取り付けられた状態で、シートバック２の上側に対応する側をロータリバルブ５の天面側とし、シートバック２の下側に対応する側をロータリバルブ５の底面側とする。また、天面側と底面側とを結ぶ方向を軸方向とし、軸方向の周りを周方向とする。

図６〜８のように、ロータリバルブ５は、軸方向の中心に貫通孔１０ａを形成されたコア体１０を備える。貫通孔１０ａの底面側には配管６（図示略）を介してポンプ７（図示略）が接続されている。図９、１７のように、コア体１０は、底面側から天面側に向けて、ベース部１２、摺動部１３、カム構造１４、摺動部１５を順次備える。ベース部１２は、摺動部１３、摺動部１５に比べて径が最も大きく、摺動部１５は径が最も小さい円筒形とされている。ベース部１２の外周には、シール体としてのオーリング１６が嵌め込まれており、オーリング１６の外周側には、ピストン２０の本体２１が被せられている。

ピストン２０は、本体２１が円筒容器状に構成され、本体２１の内周側に摺動部２２を本体２１と並行して備え、摺動部２２の天面側を延長してカム構造２３を備える。摺動部２２及びカム構造２３は、コア体１０の摺動部１３外周上で軸方向に摺動自在に当接されている（図６〜８参照）。コア体１０の摺動部１３外周上で、摺動部２２及びカム構造２３との間には、シール体としてのオーリング１７が嵌合されている。

コア体１０の摺動部１３には、貫通孔１０ａに連通する横孔１０ｂが穿設されている。そのため、横孔１０ｂを介してピストン２０内にはポンプ７からの空気圧が印加される（図６参照）。コア体１０のカム構造１４とピストン２０のカム構造２３は、互いに同一の鋸歯形状とされており、後述のように初期状態において互いに位相をずらして形成されている。カム構造１４、２３には、５組のブラダ４ａ〜４ｅに対応して、５個の鋸歯が形成されている。

コア体１０の摺動部１５の外周上には、円筒形状のカム体３０の筒体３１が軸方向並びに周方向に摺動自在に被せられている。筒体３１の底面側には、カム構造１４、２３の５個の鋸歯に対応して５枚の板体から成る脚部３３を放射状に備える（図２３、２５参照）。脚部３３は、カム構造１４、２３の少なくともいずれかの鋸歯に常時当接している。筒体３１は、コア体１０の摺動部１５の外周面から僅かに離間して配置されており、その隙間にバルブ体４０の筒体４１の底面側が挿入されている（図６〜８参照）。コア体１０の摺動部１５外周上で、筒体４１との間には、シール体としてのオーリング１８が嵌合されている。また、コア体１０の摺動部１５の外周面とカム体３０の筒体３１の内周面との隙間で、筒体４１の底面側端部と筒体３１の内周側端部との間には、反発ばねである第２ばね３５を備える（図６〜８参照）。バルブ体４０は、本発明におけるバルブ要素であり、バルブ体４０とカム体３０の総称として、本発明においてはバルブ体と称している。

コア体１０、ピストン２０及びカム体３０を収容して円筒容器形状の第１ケース５０を備える。第１ケース５０の本体５１は、ピストン２０の本体２１の外周側を被うように配置され、本体５１の底面側端部がコア体１０のベース部１２から外周側に突出されたブラケット部１１に固定されている（図２、６参照）。係る固定のため、本体５１の外周面には、軸方向に延びるリブ状のブラケット部５２が４本形成され、ブラケット部１１とブラケット部５２がボルト（図示略）締結により固定されている。ブラケット部５２に対応して、本体５１の底面側端部には、切欠５６が形成されている。この切欠５６にはブラケット部１１が嵌合される。また、一つのブラケット部５２とそれに隣接するブラケット部５２との中間部で、本体５１の底面側端部には、切欠５５が形成されている。この切欠５５にはコア体１０の位置決め突起１９が嵌合される。切欠５５に位置決め突起１９が嵌合されることにより、コア体１０と第１ケース５０との周方向での位置決めが行われている。第１ケース５０の本体５１内壁には、切欠５５に対応する位置で、ブラケット部５２の長手方向に沿って突条５１ａを備える（図６参照）。この突条５１ａは、ピストン２０の本体２１の外周面に形成された溝２１ａに嵌合して、ピストン２０の周方向の回転を規制している。また、本体５１には本体内外を貫通する大気開放口５７を備える（図３参照）。

カム体３０の筒体３１と脚部３３との間には、段部３２を備える。段部３２は、第１ケース５０内に位置し、第１ケース５０の本体５１内壁面に向けてフランジ状に突出されている。

第１ケース５０の天面側には、円筒容器形状の第２ケース６０を備える。第２ケース６０の本体６１は、第１ケース５０の本体５１に連なって一つながりの容器を形成している。本体６１の底面側には、本体５１のブラケット部５２に対応してブラケット部６２を備える。ブラケット部６２は、ブラケット部５２に対してボルト（図示略）締結により固定されている。本体６１の一つのブラケット部６２と隣接するブラケット部６２との中間位置で、本体６１の底面側端部には、位置決め突起６３が第１ケース５０に向けて突出されている。位置決め突起６３に対して、第１ケース５０の本体５１の対応する位置には、切欠５４を備え、位置決め突起６３が切欠５４に嵌合することにより、第１ケース５０に対する第２ケース６０の周方向の位置決めが行われている。

第１ケース５０の本体５１の天面側には、本体５１と一体に仕切壁５３を備える。仕切壁５３は、第１ケース５０により形成される空間と第２ケース６０により形成される空間とを区画している。仕切壁５３の内径端面５３ａは、カム体３０の筒体３１の外周面から離間しており、仕切壁５３に対してカム体３０の筒体３１が相対的に移動可能としている。また、内径端面５３ａと筒体３１の外周面との隙間（本発明の連通口に相当）を介して空気が通流可能としている。その結果、カム体３０の段部３２は、カム体３０の摺動方向（軸方向）において上記隙間の開口面と重なる壁面を有する。なお、第１ケース５０及び第２ケース６０は、それぞれ本発明における小容器を構成し、両者を合わせて容器を構成している。

第１ケース５０の本体５１の内周側で、仕切壁５３とピストン２０の本体２１との間には、反発ばねである第１ばね２４を備える。第１ばね２４は、ピストン２０の本体２１を常時底面側に付勢している。第１ばね２４の付勢力は、後述のように、コア体１０内にバルブ体４０の排気路４６及び大気開放口５７を介して大気圧を受けたとき、ピストン２０を初期位置（本体２１がコア体１０の底面側に当接した位置）へ向けて摺動する大きさに設定されている。

バルブ体４０は、共に円形の筒体４１と皿体４２との組み合わせから成る。筒体４１の内部には空洞４１ａを備え、筒体４１がコア体１０の摺動部１５に被せられた状態で、空洞４１ａはコア体１０の貫通孔１０ａに連通されている。皿体４２の天面側中心には、ヒンジピン４３を備え、ヒンジピン４３は、第２ケース６０の天面側内壁の窪みに嵌合されている。従って、バルブ体４０は第２ケース６０に対してヒンジピン４３を中心に回転自在とされている。ヒンジピン４３に隣接して皿体４２には、給気路４７を備える。給気路４７は、空洞４１ａに連通されている。給気路４７に隣接して皿体４２の天面側には、係止突起４５を備える。皿体４２の給気路４７周りを除く天面側は、窪まされて排気室４２ｂとされている。排気室４２ｂ内には排気路４６を備え、排気路４６は、皿体４２を軸方向に貫通している。ヒンジピン４３及び係止突起４５を含んで給気路４７の周りには堤部４８を備え、堤部４８は、皿体４２の天面側を排気室４２ｂと給気路４７を含む給気室４２ａとに区分けしている。そして、堤部４８の給気室４２ａ側で、ヒンジピン４３及び係止突起４５に挟まれる窪みには、シール体となるオーリング４９が嵌合されている。従って、バルブ体４０が第２ケース６０の本体６１の内壁に摺接した状態で、排気室４２ｂに連通された排気路４６と給気室４２ａは気密状態とされている。なお、給気路４７の給気室４２ａに臨む端部、並びに排気路４６の排気室４２ｂに臨む端部は、本発明における開口端に相当する。

皿体４２の底面側で、筒体４１の外周上には、突起４４を備える。突起４４に対応し、カム体３０の筒体３１の天面側端には、ガイド孔３４を備える。突起４４はガイド孔３４に常時嵌合して、カム体３０の回転をバルブ体４０に伝達している。また、ガイド孔３４は、突起４４に対して軸方向長さを長くされていて、バルブ体４０に対してカム体３０を軸方向に移動可能としている。

第２ケース６０の本体６１の壁面には、バルブ体４０の給気室４２ａに対応して連通孔６４及び凹部６５を備える。連通孔６４は、本体６１の壁面を軸方向に貫通しており、凹部６５は、本体６１の壁面の底面側を窪ませて形成されている。連通孔６４は、ブラダ４ａ〜４ｅの各組に対応して５個形成され、ブラダ４ａ〜４ｅの各組にそれぞれ連通されている。連通孔６４及び凹部６５は、バルブ体４０の回転軌跡に沿って５個ずつ交互に形成されている（図４、１６参照）。

図３０〜４３に基づいて図６を参照しながらロータリバルブ５の作動を説明する。

図３０、３７は、ロータリバルブ５の初期状態を示す。この状態では、バルブ体４０の給気室４２ａが第２ケース６０の連通孔６４の一つに対向している。しかし、このときコア体１０内にポンプ７から空気は供給されていない。従って、ピストン２０は、本体２１がコア体１０の底面側に当接している。

コア体１０内にポンプ７から空気供給が開始されると、図３１、３８のように、コア体１０の貫通孔１０ａ、横孔１０ｂを介して、ピストン２０の本体２１内にポンプ７からの空気が供給されて、本体２１が天面側に移動開始する。そのため、カム構造２３に押されてカム体３０が天面側に移動される。このとき、カム構造２３によってカム体３０は回転方向の力も受けるが、カム体３０の脚部３３は、コア体１０のカム構造１４に係合して回転を阻止されている。そのため、カム体３０は、回転することなく天面側に移動される。

コア体１０の貫通孔１０ａに供給された空気は、バルブ体４０の空洞４１ａ、給気路４７及び連通孔６４を通じてブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組に供給され、その一組が膨張される。このとき、ブラダ４ａ〜４ｅのうちの他の組は、連通孔６４、排気路４６、第２ケース６０及び第１ケース５０を介して大気開放口５７から大気に連通されており、収縮されている。

図３２、３９は、カム体３０が最大ストローク位置に到達した状態を示す。この状態では、カム体３０の脚部３３は、コア体１０のカム構造１４との係合が解除される。そのため、脚部３３は、カム構造２３の傾斜面に沿って移動し、カム体３０は、底面側に移動しながら回転する。このとき、ピストン２０の本体２１は、溝２１ａに第１ケース５０の突条５１ａが嵌合していて回転が阻止されている。カム体３０の回転は、ガイド孔３４及び突起４４を介してバルブ体４０に伝達される。図３３、４０は、この様子を示す。

バルブ体４０が回転して、バルブ体４０の給気室４２ａが第２ケース６０の凹部６５に軸方向で重なる位置となると、凹部６５を通じて給気路４７が排気路４６に連通される。そのため、コア体１０の貫通孔１０ａには、排気路４６を通じて大気圧が供給される。貫通孔１０ａには、ポンプ７から継続して空気が供給されるが、その供給量に比べて排気路４６を通じて供給される大気の量の方が多くされており、貫通孔１０ａ内の圧力は、略大気圧となる。従って、ピストン２０の本体２１は、コア体１０側に移動する。このとき、カム体３０は、第２ばね３５の付勢によりピストン２０に追随して移動する。図３４、４１は、この様子を示す。なお、カム体３０がコア体１０側に移動しても、バルブ体４０は第２ばね３５の付勢により第２ケース６０の本体６１に当接した状態が維持される。

図３４、４１の状態では、連通孔６４も排気路４６に連通される。そのため、図３１、３８の状態で膨張されたブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組が収縮開始される。ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組から排出される空気は、連通孔６４、給気室４２ａ、凹部６５、排気室４２ｂ、排気路４６、第２ケース６０の本体６１、第１ケース５０の本体５１及び大気開放口５７を介して排出される。このように、ブラダ４ａ〜４ｅから排出される空気が、第２ケース６０の本体６１及び第１ケース５０の本体５１の各空間を介して時間を掛けて行われる。そのため、比較的高い圧力でブラダ４ａ〜４ｅから排出される空気の圧力が各空間を通過する間に徐々に低下されて大気開放口５７から排出される。その結果、空気の排出に伴う騒音を抑制することができる。

また、ブラダ４ａ〜４ｅの排気時、排気は第１ケース５０の仕切壁５３の内径端面５３ａとカム体３０の筒体３１の外周面との隙間を通じて流れる。その空気流が、第１ケース５０内で段部３２に当り、カム体３０をピストン２０側に押圧する力が生じる。そのため、排気時にカム体３０が初期位置に戻るのを排気圧力によりアシストすることができる。カム体３０がピストン２０側に移動すると、カム体３０によりピストン２０が押圧される。そのため、ピストン２０の初期位置への移動も排気圧力によりアシストされる。このようにカム体３０及びピストン２０の初期位置への移動がアシストされるため、第１ばね２４及び第２ばね３５として反発力の小さなばねを使用することができる。

図３５、４２は、ピストン２０及びカム体３０が、更にコア体１０側に移動した状態を示す。このとき、カム体３０の脚部３３は、コア体１０のカム構造１４の鋸歯形状により回転される。カム体３０の回転は、バルブ体４０に伝達される。このとき、連通孔６４は、バルブ体４０の給気室４２ａから遮断される。そのため、ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組からの排気は終了する。

図３６、４３は、カム体３０の脚部３３がコア体１０のカム構造１４の鋸歯の谷の位置に達した状態を示す。この状態では、カム体３０の移動及び回転は停止される。このとき、バルブ体４０の給気室４２ａは、ブラダ４ａ〜４ｅの次の組に連通された連通孔６４に対応する位置となる。そのため、ブラダ４ａ〜４ｅの次の組が膨張される。以降、ロータリバルブ５は、以上の動作を繰り返して、ポンプ７からの空気をブラダ４ａ〜４ｅの各組に順次供給して膨張させる。

図４４は、本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、第１ケース５０の本体５１の仕切壁５３に貫通孔５３ｂを穿設した点、並びに仕切壁５３の内径端面５３ａとカム体３０の筒体３１外周面との隙間を小さくした点である。即ち、第１実施形態では、第２ケース６０の本体６１内空間と第１ケース５０の本体５１内空間との連通が、仕切壁５３の内径端面５３ａとカム体３０の筒体３１外周面との隙間により行われたのに対し、第２実施形態では、係る連通が貫通孔５３ｂにより行われている。従って、第２実施形態において上記隙間は、カム体３０の筒体３１が軸方向及び周方向に移動する際に仕切壁５３の内径端面５３ａと干渉しない程度とされている。その他の点は、第２実施形態も第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

第２実施形態においては、ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組からの排気が貫通孔５３ｂを通過して第２ケース６０から第１ケース５０へ流れる。貫通孔５３ｂを通過した排気は、カム体３０の段部３２の壁面に当たり、カム体３０がピストン２０側へ摺動するのをアシストする。貫通孔５３ｂの大きさや数は、貫通孔５３ｂを通して流すべき排気流量を考慮して適宜決定される。その他の作用は、第２実施形態も第１実施形態と同様である。

図４５は、本発明の第３実施形態を示す。第３実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、第２ケース６０の本体６１の凹部６５に代えてチューブ６６を設けた点である。即ち、第１実施形態における本体６１の各凹部６５の周方向幅に対応して、それぞれ一対の貫通孔６６ａ、６６ｂを穿設し、その貫通孔６６ａ、６６ｂ間をチューブ６６により連通接続させている。図４５では、一対の貫通孔６６ａ、６６ｂを、図示の都合上、第２ケース６０の本体６１の径方向に並べて示しているが、実際には、本体６１の周方向に並べている。その他の点は、第３実施形態も第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

第３実施形態においては、バルブ体４０の給気室４２ａが一対の貫通孔６６ａ、６６ｂの一方に軸方向で重なる位置に達したとき、チューブ６６を通じて給気室４２ａと排気室４２ｂが連通する。この状態は、第１実施形態において凹部６５が給気室４２ａと軸方向で重なる位置に達したときと同じであり、ピストン２０がコア体１０側に移動され、ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一組の排気が行われる。その他の作用は、第３実施形態も第１実施形態と同様である。

図４６は、本発明の第４実施形態を示す。第４実施形態が第１実施形態に対して特徴とする点は、第１実施形態におけるロータリバルブ５に代えて給気用電磁弁７１ａ〜７１ｅ及び排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅを含むバルブ装置９を設けた点、並びに第１実施形態における第１ケース５０及び第２ケース６０を一つのケース８０により構成した点である。即ち、各ブラダ４ａ〜４ｅには、給気用電磁弁７１ａ〜７１ｅを介してポンプ７が連通されている。また、各ブラダ４ａ〜４ｅには、排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅの一端が連通され、排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅの他端は開口７３ａ〜７３ｅによりケース８０内に開放されている。一方、ケース８０は、給気用電磁弁７１ａ〜７１ｅ及び排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅを内部に収容し、ケース８０の本体には、大気開放口８１が２個設けられている。その他の点は、第４実施形態も第１実施形態と同一であり、同一部分についての再度の説明は省略する。

第４実施形態においては、バルブ装置９が作動されると、給気用電磁弁７１ａ〜７１ｅのうちの一つ、例えば給気用電磁弁７１ａが通電されて連通状態とされ、ポンプ７が作動状態とされる。このとき、排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅのうちの一つ、例えば排気用電磁弁７２ａが非通電とされて非連通状態とされている。また、排気用電磁弁７２ａ以外の排気用電磁弁７２ｂ〜７２ｅは通電されて連通状態とされている。そのため、各ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一つ、例えばブラダ４ａにポンプ７からの空気が供給されて膨張される。その他のブラダ４ｂ〜４ｅは排気状態にあり収縮している。

その後、給気用電磁弁７１ａ〜７１ｅのうちの一つが順次通電され、排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅのうちの一つが順次非通電とされる。その結果、第１実施形態の場合と同様に、各ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一つが順次膨張される。各排気用電磁弁７２ａ〜７２ｅを通じた各ブラダ４ａ〜４ｅの排気は、各開口７３ａ〜７３ｅから行われる。しかし、各開口７３ａ〜７３ｅは、ケース８０内にあるため、大気への排気は大気開放口８１を通じて行われる。そのため、各ブラダ４ａ〜４ｅの排気は時間を掛けて大気圧まで低下されることになり、大気開放口８１から排出される際の空気圧は、各ブラダ４ａ〜４ｅにおける圧力に比べて低くされている。従って、空気の排出に伴う騒音を抑制することができる。

各ブラダ４ａ〜４ｅのうちの一つ、例えばブラダ４ａを膨張状態から収縮状態とするとき、排気用電磁弁７２ａを連通状態とすると同時に、給気用電磁弁７１ａを非連通状態とする。しかし、このとき、給気用電磁弁７１ａを連通状態のままとする構成を採ることもできる。後者の構成を採用した場合は、ポンプ７から各ブラダ４ａ〜４ｅに供給される空気量より排気用電磁弁７２ａを介して排出される空気量を多くする必要がある。それにより、排気用電磁弁７２ａを連通状態としたとき、給気用電磁弁７１ａを連通状態のままとされても、各ブラダ４ａ〜４ｅの排気を可能とする。

以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をマッサージシートの空気袋の給排気装置に適用したが、乗物用シートのランバーサポート、その他に用いる空気袋の給排気装置に適用してもよい。また、上記実施形態では、本発明を自動車用マッサージシートに適用したが、マッサージ専用シートに適用してもよい。更に、上記実施形態では、ロータリバルブ５のカム体３０とバルブ体４０とを別体としたが、両者は一体とされてもよい。

１ 自動車用シート（シート）
２ シートバック
３ シートクッション
４ａ〜４ｅ ブラダ（空気袋）
５ ロータリバルブ（バルブ装置）
６ 配管
７ ポンプ
８ 制御スイッチ
９ バルブ装置
１０ コア体
１０ａ 貫通孔
１０ｂ 横孔
１１ ブラケット部
１２ ベース部
１３ 摺動部
１４ カム構造
１５ 摺動部
１６〜１８ オーリング
１９ 位置決め突起
２０ ピストン
２１ 本体
２１ａ 溝
２２ 摺動部
２３ カム構造
２４ 第１ばね
３０ カム体（バルブ体）
３１ 筒体
３２ 段部
３３ 脚部
３４ ガイド孔
３５ 第２ばね
４０ バルブ体（バルブ要素）
４１ 筒体
４１ａ 空洞
４２ 皿体
４２ａ 給気室
４２ｂ 排気室
４３ ヒンジピン
４４ 突起
４５ 係止突起
４６ 排気路
４７ 給気路
４８ 堤部
４９ オーリング（シール体）
５０ 第１ケース（容器、小容器）
５１ 本体
５１ａ 突条
５２ ブラケット部
５３ 仕切壁
５３ａ 内径端面
５３ｂ 貫通孔
５４〜５６ 切欠
５７ 大気開放口
６０ 第２ケース（容器、小容器）
６１ 本体
６２ ブラケット部
６３ 位置決め突起
６４ 連通孔
６５ 凹部
６６ チューブ
６６ａ、６６ｂ 貫通孔
７１ａ〜７１ｅ 給気用電磁弁
７２ａ〜７２ｅ 排気用電磁弁
７３ａ〜７３ｅ 開口
８０ ケース（容器）
８１ 大気開放口

Claims (8)

1. ポンプからの空気を空気袋に供給する給気路と、
   前記空気袋の排気を行う排気路と、
   前記給気路及び前記排気路を、予め決められたタイミングで開閉するバルブ装置と、
   前記排気路に連通され、該排気路からの排気を蓄える空間を持った容器とを備え、
   該容器には、大気に連通する大気開放口が設けられている
   空気袋の給排気装置であって、
   前記空気袋を複数個備え、該各空気袋は、前記バルブ装置を介して順次給排気が行われており、
   前記バルブ装置は、
   前記給気路を有し、該給気路の一端にポンプから供給された空気を、前記給気路の他端から前記各空気袋に順次供給し、
   前記排気路を有し、該排気路を、前記各空気袋のうち前記給気路に連通されているもの以外のものに連通し、且つ前記各空気袋が前記給気路に連通した状態から遮断されるとき、前記排気路を前記給気路の他端に連通させるバルブ体であり、
   前記容器は、前記バルブ体を収容して前記排気路からの排気を内部空間に受け入れ、前記各空気袋に連通する複数の連通孔及び前記大気開放口が設けられたケースであり、
   前記バルブ体では、前記排気路が前記給気路の他端に連通されると、前記各空気袋の空気は、前記給気路を介してポンプからの空気が供給されるのに関わらず、前記排気路を介して前記容器内に排出され、
   前記バルブ体は、前記ケースの連通孔を有する壁面に前記給気路及び前記排気路の各開口端を向けて摺接されており、
   前記バルブ体の排気路は、前記ケース内空間に常時連通されており、
   前記バルブ体において、前記給気路と前記排気路の各開口端間には、前記バルブ体が前記ケースの壁面に摺接した状態で、前記各開口端間の空気の流れを遮断するシール体が設けられており、
   前記ケースにおいて、前記バルブ体の前記給気路及び前記排気路の各開口端に対向する部位には、前記バルブ体の回転軌跡に沿って前記各連通孔が並べて設けられており、該各連通孔同士の間には、前記給気路及び前記排気路の各開口端に向けて窪まされた複数の凹部を備え、
   該各凹部は、前記バルブ体の回転軌跡に沿って前記連通孔と交互に配置され、
   前記各凹部上に前記シール体が位置し、前記各凹部を通じて前記給気路と前記排気路の各開口端間が連通された状態で、前記給気路の開口端は、前記連通孔に連通する配置とされている
   空気袋の給排気装置。
2. 請求項１において、
   前記容器は複数の小容器を組み合わせて成り、各小容器は互いに連通されている
   空気袋の給排気装置。
3. 請求項２において、
   前記各小容器のうちの一つは、前記排気路に連通されて前記大気開放口が設けられず、この一つの小容器から離間した他の小容器は、前記排気路に連通されず前記大気開放口が設けられている
   空気袋の給排気装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、
   前記空気袋を複数個備え、該各空気袋は、前記バルブ装置を介して順次給排気が行われており、
   前記バルブ装置は、
   前記各空気袋へ供給される空気をポンプから受け入れるコア体と、
   該コア体内の空気圧を受けて該コア体に対して摺動するピストンと、
   該ピストンに当接して配置され、且つ前記コア体に対して回転自在に支持されており、前記ピストンの摺動を受けて前記ピストンとの間のカム構造により回転されるバルブ体とを備え、
   前記容器は、前記コア体、ピストン及びバルブ体を収容し、前記各空気袋に連通する複数の連通孔及び前記大気開放口が設けられたケースであり、
   前記バルブ体は、
   前記給気路を有し、該給気路は、一端が前記ポンプからの空気を受け入れる前記コア体内に常時連通されており、他端が回転に伴って前記連通孔に選択的に連通される構成とされており、
   前記排気路を有し、該排気路は、一端が前記ケース内空間に常時連通されており、他端が回転に伴って前記給気路に選択的に連通される構成とされており、
   前記ポンプから前記各空気袋への給気量よりも前記排気路からの排気量が多くされている
   空気袋の給排気装置。
5. 請求項４において、
   前記バルブ体は、
   前記ピストンに当接して配置され、且つ前記コア体に対して回転自在に支持されており、前記ピストンの摺動を受けて前記ピストンとの間のカム構造により回転されるカム体と、
   該カム体に連動して回転されるバルブ要素とを備え、
   前記ケースは、互いに連通される第１ケース及び第２ケースにより構成され、
   前記第１ケースは、前記コア体、ピストン及びカム体を収容して、前記大気開放口が設けられ、
   前記第２ケースは、前記バルブ要素及びカム体を収容して、前記各空気袋に連通する前記連通孔が設けられ、
   前記カム体は、前記第１ケースと前記第２ケースとに跨って配置され、前記各ケースに対して摺動及び回転自在とされ、
   前記各ケース内空間同士間を仕切る仕切壁には、前記各ケース内空間同士間を連通させる連通口が形成されており、
   前記カム体は、前記第１ケース内において該第１ケース内壁面に向けて突出された段部を備え、該段部は、前記カム体の摺動方向において前記連通口の開口面と重なる壁面を有する
   空気袋の給排気装置。
6. 請求項５において、
   前記仕切壁の連通口は、前記カム体の外周面と前記仕切壁の内周面との隙間により構成されている
   空気袋の給排気装置。
7. 請求項４〜６のいずれかにおいて、
   前記ピストンには、該ピストンが受ける前記空気圧に抗する方向に前記ピストンを付勢する第１ばねを備え、
   該第１ばねの付勢力は、前記コア体内に前記バルブ体の排気路及び前記大気開放口を介して大気圧を受けたとき、前記ピストンを初期位置へ向けて摺動する大きさに設定されている
   空気袋の給排気装置。
8. 請求項５又は６において、
   前記カム体と前記バルブ要素との間には、両者を離間させる方向に付勢する第２ばねを備え、
   該第２ばねは、前記カム体を前記ピストンに追随して摺動させ、且つ前記バルブ要素を前記第２ケースの内壁面に常時当接させる大きさに設定されている
   空気袋の給排気装置。
   

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