JPH049110A - エアマット装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、空気が充填されるとともに空気による弾性を
利用するマット本体を備えたエアマット装置に関するも
のである。

【従来の技術】

従来より、この種のエアマット装置としては、マット本
体内に加圧空気を充填するものが知られている（実開平
１−１５２５５８号公報参照）。しかしながら、従来の
エアマット装置にはマット本体内の空気圧を調節する手
段が存在せず、使用者がマット本体を所望の硬さに調節
することができないものであった。 一方、本発明者らは、マット本体の硬さを調節できるよ
うにするために、エアポンプよりなる給気手段と排気用
の電磁弁よりなる排気手段とを備えた調圧装置を設け、
調圧装置を連結ホースを介してマット本体に接続し、マ
ット本体内の空気圧が設定装置により設定した所望圧に
なるように調圧装置を制御装置によって制御するように
した工アマット装置を提案している。このようなエアマ
ット装置では、設定装置での設定値とマット本体内の空
気圧とを比較することによってマット本体内の空気圧を
調節するから、圧力検出装置を設ける必要がある。圧力
検出装置は、給気手段からマット本体に至る給気流路上
のどの位置で空気圧を検出するとしても、マット本体内
の空気圧を反映した圧力を検出することができるが、マ
ット本体と調圧装置とを空気系統のみで接続できるよう
にし、また、圧力検出装置と調圧装置とが近くに配設さ
れるようにして電気系統の引き回しを少なくするなどの
理由から、圧力検出装置は、調圧装置に近い部位に配置
されるのが一般的である。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、圧力検出装置を調圧装置に近い部位に配置す
ると、給気手段や排気手段を作動させてからマット本体
内の圧力が変化するまでに、少なくとも連結ホースの容
積分だけ時間遅れが生じることになる。 このような時間遅れによる遅れ時間Ｆ　（ｔ）は、一般
に、圧力変化を開始した時点からの時間ｔと、空気系統
の構成および圧力検出装置の位置に応じて決定される時
定数Ｔとを用いて、 Ｆ　（ｔ）＝　１．−　ｅ　−”’ と表すことができる。 このような時間遅れがあると、圧力検出装置で検出され
た圧力と、マット本体の中の空気圧とが一致せず、マッ
ト本体内の空気圧を所望の圧力に制御できないという問
題が生じる。 このような問題を解決する方法として、給気手段からマ
ット本体に至る給気流路から上記時間遅れに相当する長
さの分岐ホースを分岐して圧力検出手段を設けることが
考えられる。しかしながら、長い分岐ホースを設けるこ
とによってコスト高になり、また、長い分岐ポースを収
納するスペースが必要になって小型化を妨げる原因にな
る。 本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、圧
力検出装置での検出圧力をマット本体の中の空気圧と一
致させることができるようにし、マット本体の中の空気
圧を正確に制御できるようにしたエアマット装置を提供
しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上記目的を達成するなめに、空気を充填さ
れて膨らむマット本体と、マット本体とは連結ホースを
介して接続されマット本体内に空気を供給する給気手段
およびマット本体内の空気を排出する排気手段を備えて
いてマット本体内の空気圧を調節する調圧装置と、給気
手段よりマット本体に至る給気流路上に配設され給気流
路内の空気圧を検出する圧力検出装置と、マット本体内
の空気圧を所望圧に設定する設定装置と、設定装置によ
る空気圧の設定値と圧力検出装置により検出された空気
圧とに基づいてマット本体内の空気圧を加減するように
調圧装置を制御する制御装置とを具備し、圧力検出装置
は、調圧装置内で給気流路内の空気圧を検出する圧力セ
ンサと、圧力センサの出力の変化を所定の時定数で遅延
させる遅延回路とを備えているのである。

【作用】

上記構成によれば、圧力検出装置を、調圧装置内で給気
流路内の空気圧を検出する圧力センサと、圧力センサの
出力の変化を所定の時定数で遅延させる遅延回路とで構
成しているので、圧力検出装置の検出出力に対するマッ
ト本体の中の圧力変化の時間遅れを遅延回路によって吸
収することができ、圧力検出装置での検出圧力をマット
本体の中の空気圧と一致させることができるのであって
、マット本体の中の空気圧を正確に制御できるようにな
るのである。また、遅延回路を設けて電気的に処理して
いるので、圧力センサの出力変化をマット本体の圧力変
化と一致させるために、分岐ホースを設ける場合に比較
すれば、スペースの増加などがないとともに、比較的低
コストで実現することができるのである。

【実施例】

本実施例では、エアマット装置をベツドに適用した例を
示す。第１図および第２図に示すように、空気が充填さ
れるマット本体１およびマット本体１の内部の空気圧を
調節する調圧装置２を備えており、マット本体１はベツ
ド基台３に設置され、調圧装置２はベツド基台３の中に
収納される。マット本体１は、マット本体１の上に寝る
使用者の肩部位、腰部位、脚部位にそれぞれ対応する３
個のエアチューブ４ａ〜４ｃをチップモールドウレタン
よりなるマット枠８の内側を埋める形で並設し、マット
枠８の上下の開口面をウレタンよりなる一対の覆い板５
で覆うとともに、覆い板らとマット枠８とをキルテイン
グのマットカバー７で包んで構成される。また、マット
枠８の内側には、一端が各エアチューブ４ａ〜４ｃにそ
れぞれ接続され、他端にそれぞれコネクタ１６ａ〜１６
ｃを備えた３本の連結ホース１４ａ〜１４ｃが配設され
ている。 第３図に示すように、調圧装置２は、上記コネクタ１６
ａ〜１６ｃに着脱自在に結合されるコネクタ１８ａ〜１
８ｂを介してエアチューブ４ａ〜４ｃに接続される。調
圧装置２は、エアチューブ４ａ〜４ｃに空気を供給する
給気手段としてのエアポンプ９、エアポンプ９の吐出口
に接続されたヘッダ管２７より分岐した３本の分岐管１
７ａ〜１７ｃ上にそれぞれ挿入された３個の電磁弁１０
ａ〜１０Ｃ、ヘッダ管２７を外気に対して開閉する排気
手段としての電磁弁１１などを備えている。 各分岐管１７ａ〜１７ｃの先端には上記コネクタ１８ａ
〜１８ｃが設けられる。エアポンプ９の給気口にはエア
フィルタ１２が装着され、電磁弁１１の外気側には消音
器１３が配設されている。さらに、各分岐管１７ａ〜１
７ｃにおいて電磁弁１０ａ〜１０ｃからコネクタ１８ａ
〜１８ｃに至る流路上には圧力検出装Ｗ、６ａ〜６Ｃを
構成する圧力センサ１５ａ〜１５ｃが配設される。 各エアチューブ４ａ〜４Ｃの中を加圧するときには、対
応する電磁弁１０ａ〜１０ｃを開いてエアポンプ９によ
り給気を行えばよい。また、エアポンプ９を停止した状
態で電磁弁１０ａ〜１０ｃを開くとともに電磁弁１１を
開くと各エアチューブ４ａ〜４Ｃの減圧を行うことがで
きる。 調圧装置ｆ２におけるエアポンプ９の作動と停止、およ
び電磁弁１０ａ〜１０ｃ、１１の開閉は、調圧装置２と
同じケース内に給袋された制御装置２８によって制御さ
れる。制御装置２８には、第４図に示すように、操作装
置１９が接続される。操作装置１９には、各エアチュー
ブ４ａ〜４ｃの内部の空気圧を個別に設定することがで
きるように、空気圧の設定値を増加させる加圧用押釦２
３ａ〜２３Ｃ１と、空気圧の設定値を減少させる減圧用
押釦２３ａ、〜２３ｃ２と、設定された空気圧を段階的
に表示する表示素子Ｌ１〜Ｌ、とを備えている。表示素
子り、〜Ｌ、は、各エアチューブ４ａ〜４ｃに対応して
５個ずつ設けられており、設定した空気圧がどの範囲で
あるのかを表示する。空気圧の設定範囲は、たとえば、
５〜１９ｇ／ｃｍ２に設定される。また、操作装置１９
には電源をオン・オフする電源用押釦２６および電源の
大切を表示する表示素子Ｌ０が設けられている。 操作装置１９からはケーブル２４が引き出され、ケーブ
ル２４の先端に設けたコネクタ２５を介して制御装置２
８に対して着脱自在に接続される。 制御装置２８は、操作装置１つおよび圧力検出装置６ａ
〜６ｃが接続された制御部２０と、制御部２０と調圧装
置２とのインタフェースとなる駆動部２１と、制御部２
０からの制御信号に基づいて各部への給電を入切する電
源部２２とを備えている。制御部２０では、操作装置１
９によって空気圧を設定すると、設定された空気圧を圧
力検出装置６ａ〜６ｃで検出されている空気圧と比較し
、その差に基づいて調圧装置２を制御するための制御信
号を駆動部２１に出力する。したがって、圧力検出装ｆ
ｌＦ６ａ〜６ｃで検出された圧力に基づいてマット本体
１の中の空気圧が設定値になるように制御されるのであ
る。 ところで、各エアチューブ４ａ〜４ｃに対応する圧力検
出装置６（６ａ〜６ｃ）は、それぞれ第５図に示すよう
に、半導体圧力センサよりなる圧力センサ１５（１５ａ
〜１５ｃ）、圧力センサ１５の出力を増幅する増幅回路
２９、圧力センサ１５の出力の零点を調節する零点調節
回路３０、圧力センサ］５の出力変化を所定の時定数で
遅延させる抵抗ＲとコンデンサＣとからなる遅延回路３
１により構成されている。「発明が解決しようとする課
題Ｊの項で説明したように、圧力センサ１５で検出され
る空気圧の変化に対して、エアチューブ４ａ〜４ｃの中
の空気圧の変化は、エアポンプ９の始動時点や電磁弁１
１の開放時点から時間ｔの後には時間Ｆ　（ｔ）（＝　
１−　ｅ−””）だけ遅れることになる。ここに、Ｔは
装置の構成によって決定される時定数である。したがっ
て、遅延回路３１によって圧力センサ１５の出力を時定
数Ｔ（＝ＣＨ）で遅延させることによって、第６図に示
すように、圧力検出装Ｗ６の出力変化（−点鎖線）をエ
アチューブ４ａ〜４ｃの内部の圧力変化（実線）にほぼ
−致させることができるのである。ただし、エアチュー
ブ４ａ〜４ｃに空気が入っていない初期状態のようなと
きには、エアポンプ９により給気してもエアチューブ４
ａ〜４ｃの中の圧力変化は時定数Ｔの程度では生じない
が、使用状態での圧力調節の場合には、エアチューブ４
ａ〜４ｃの中は所定の空気圧になっているから、上述の
ような動作が可能になるのである。なお、第６図におけ
る破線は圧力センサ１５の出力の変化を示す。 以上のようにして、圧力センサ１５の出力変化を所定の
時定数Ｔを有した遅延回路３１によって遅延させている
ので、圧力検出手段６の出力をマット本体１内の圧力変
化にほぼ一致させることができるのであって、マット本
体１内の圧力調節が正確に行えるのである。

【発明の効果】

本発明は上述のように、空気を充填されて膨らむマット
本体と、マット本体とは連結ホースを介して接続されマ
ット本体内に空気を供給する給気手段およびマット本体
内の空気を排出する排気手段を備えていてマット本体内
の空気圧を調節する調圧装置と、給気手段よりマット本
体に至る給気流路上に配設され給気流路内の空気圧を検
出する圧力検出装置と、マット本体内の空気圧を所望圧
に設定する設定装置と、設定装置による空気圧の設定値
と圧力検出装置により検出された空気圧とに基づいてマ
ット本体内の空気圧を加減するように調圧装置を制御す
る制御装置とを具備し、圧力検出装置は、調圧装置内で
給気流路内の空気圧を検出する圧力センサと、圧力セン
サの出力の変化を所定の時定数で遅延させる遅延回路と
を備えているものであり、圧力検出装置を、調圧装置内
で給気流路内の空気圧を検出する圧力センサと、圧力セ
ンサの出力の変化を所定の時定数で遅延させる遅延回路
とで構成しているので、圧力検出装置の検出出力に対す
るマット本体の中の圧力変化の時間遅れを遅延回路によ
って吸収することができ、圧力検出装置での検出圧力を
マット本体の中の空気圧と一致させることができるので
あって、マット本体の中の空気圧を正確に制御できるよ
うになるという利点を有するのである。また、遅延回路
を設けて電気的に処理しているので、圧力センサの出力
変化をマット本体の圧力変化と一致させるために、分岐
ホースを設ける場合に比較すれば、スペースの増加など
がないとともに、比較的低コストで実現することができ
るという効果を奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部破断した斜視図、第
２図は同上の分解斜視図、第３図（ａ）（ｂ）はそれぞ
れ同上の空気系統を示す構成図、第４図は同上の電気系
統を示すブロック図、第５図は同上の圧力検出装置を示
す回路図、第６図は同上の動作説明図である。 １・・・マット本体、２・・・調圧装置、６，６ａ〜６
Ｃ・・・圧力検出装置、９・・・エアポンプ、１．０　
ａ〜１０ｃ・・・電磁弁、１１・・・電磁弁、１４ａ〜
１４ｃ・・・連結ホース、１５．１５ａ〜１５ｃ・・・
圧力センサ、１９・・・設定装置、２８・・・制御装置
、３１・・・遅延回路。 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気を充填されて膨らむマット本体と、マット本
   体とは連結ホースを介して接続されマット本体内に空気
   を供給する給気手段およびマット本体内の空気を排出す
   る排気手段を備えていてマット本体内の空気圧を調節す
   る調圧装置と、給気手段よりマット本体に至る給気流路
   上に配設され給気流路内の空気圧を検出する圧力検出装
   置と、マット本体内の空気圧を所望圧に設定する設定装
   置と、設定装置による空気圧の設定値と圧力検出装置に
   より検出された空気圧とに基づいてマット本体内の空気
   圧を加減するように調圧装置を制御する制御装置とを具
   備し、圧力検出装置は、調圧装置内で給気流路内の空気
   圧を検出する圧力センサと、圧力センサの出力の変化を
   所定の時定数で遅延させる遅延回路とを備えて成ること
   を特徴とするエアマット装置。