特開 2024-100178 ポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100178

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】ポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 45/02 20060101AFI20240719BHJP

   F04B 33/00 20060101ALI20240719BHJP

   F04B 41/00 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

F04B45/02

F04B33/00

F04B41/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003979

(22)【出願日】2023-01-13

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 展示会名 アウトドア／アスレチック総合展示会 展示日 令和４年１２月５日

(71)【出願人】

【識別番号】594137960

【氏名又は名称】株式会社ゴールドウイン

(74)【代理人】

【識別番号】100095430

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 勲

(72)【発明者】

【氏名】松山 航大

(72)【発明者】

【氏名】金田 次弘

(72)【発明者】

【氏名】原 直生

【テーマコード（参考）】

3H076

3H077

【Ｆターム（参考）】

3H076AA14

3H076AA32

3H076AA34

3H076BB38

3H076BB41

3H076CC09

3H076CC35

3H077AA12

3H077CC03

3H077CC07

3H077DD04

3H077EE36

3H077EE37

3H077FF07

(57)【要約】

【課題】シンプルな構造で使いやすく、未使用時の外形がコンパクトで携行しやすいポンプ装置を提供する。
【解決手段】環状に形成され柔軟な布材であって、両端部に閉鎖部１６と底部材１８とが取り付けられた伸縮用布部材２２を備える。底部材１８はエアノズルを有する。伸縮用布部材２２の、軸方向と直角な断面の形状を保持させるため、伸縮用布部材２２の軸方向の途中に固定された環状骨部材２４を備える。伸縮用布部材２２の、環状骨部材２４との境界部に設けたスリット状の開閉口２６を備える。伸縮用布部材２２の内面側の、開閉口２６を覆う位置に重なり、両端部が伸縮用布部材２２に固定された弁体用布部材３２を備える。PUSH操作／PULL操作が行われると、筒形伸縮部材１２の内部が正圧／負圧になって弁体用布部材３０が外向き／内向きに移動し、弁体用布部材３０によって開閉口２６が開／閉される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蛇腹状に形成されて軸方向に伸縮する筒形伸縮部材と、前記筒形伸縮部材の一方の端部を閉鎖した閉鎖部と、前記筒形伸縮部材の反対側の開口端を閉鎖する底部材と、前記底部材に取り付けられて、前記筒形伸縮部材の中の空気を外へ送り出すエアノズルとを備え、
前記筒形伸縮部材は、環状に形成され柔軟な布材であって、両端部に前記閉鎖部と前記底部材とが各々取り付けられた伸縮用布部材と、前記伸縮用布部材の前記軸方向と直角な断面の形状を保持させるため、前記軸方向の途中の前記伸縮用布部材に固定された環状骨部材と、前記伸縮用布部材の、前記環状骨部材との境界部に設けられたスリット状の開閉口と、前記開閉口よりも大きいサイズの柔軟な布材であって、前記伸縮用布部材の内面側の、前記開閉口を覆う位置に重なり、前記軸方向の両端部が前記伸縮用布部材に固定された弁体用布部材とで構成され、
前記筒形伸縮部材の閉鎖部を前記底部材に近づける操作が行われると、前記筒形伸縮部材の内部が正圧になって前記弁体用布部材が外向きに移動し、前記弁体用布部材によって前記開閉口が気密に閉鎖され、前記閉鎖部を前記底部材から引き離す操作が行われると、前記筒形伸縮部材の内部が負圧になって前記弁体用布部材が内向きに移動し、前記開閉口を通じて外部の空気が流れ込むことを特徴とするポンプ装置。

【請求項2】

複数組の前記開閉口及び前記弁体用布部材が設けられ、これらが前記伸縮用布部材の周方向に等間隔又は任意の所定間隔に配置されている請求項１記載のポンプ装置。

【請求項3】

複数個の前記環状骨部材が設けられ、これらが前記伸縮用布部材の前記軸方向に間隔を空けて配置されている請求項１記載のポンプ装置。

【請求項4】

前記閉鎖部は、前記筒形伸縮部材の開口端に沿って取り付けられた柔軟な環状ベルトと、前記環状ベルトの、互いに対向する２箇所に取り付けられた一対の連結部材とを備える請求項１乃至３のいずれか記載のポンプ装置。

【請求項5】

前記閉鎖部は、前記筒形伸縮部材の一方の開口した端部を開閉可能に閉鎖する請求項４記載のポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、断熱用の空気室を備えた防寒衣服、エアーマット、浮き袋等の対象物に空気を供給するためのポンプ装置に関し、特に、人の力により空気を送り出すタイプのポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に開示されているように、足踏み式の空気圧縮装置があった。この空気圧縮装置は、枢支部により枢支され且つ弾性体にて各々が反発しあう状態にある２つの係止部と、吸気用逆止弁、排気用逆止弁及び蛇腹部を有し、蛇腹部は側面視で略三角状で、蛇腹部の両端が２つの前記係止部に各々係止された空気圧縮部とで構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５０－１４４１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の空気圧縮装置は、弾性体を備えており構造が複雑で比較的重量があり、未使用時の外形もコンパクトとは言えないので、日常的な使用や常時携行して使用するには不便である。

【0005】

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、シンプルな構造で使いやすく、未使用時の外形がコンパクトで携行しやすいポンプ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、蛇腹状に形成されて軸方向に伸縮する筒形伸縮部材と、前記筒形伸縮部材の一方の端部を閉鎖した閉鎖部と、前記筒形伸縮部材の反対側の開口端を閉鎖する底部材と、前記底部材に取り付けられて、前記筒形伸縮部材の中の空気を外へ送り出すエアノズルとを備え、
前記筒形伸縮部材は、環状に形成され柔軟な布材であって、両端部に前記閉鎖部と前記底部材とが各々取り付けられた伸縮用布部材と、前記伸縮用布部材の、前記軸方向と直角な断面の形状を保持させるため、前記軸方向の途中の前記伸縮用布部材に固定された環状骨部材と、前記伸縮用布部材の、前記環状骨部材との境界部に設けられたスリット状の開閉口と、前記開閉口よりも大きいサイズの柔軟な布材であって、前記伸縮用布部材の内面側の、前記開閉口を覆う位置に重なり、前記軸方向の両端部が前記伸縮用布部材に固定された弁体用布部材とで構成され、
前記筒形伸縮部材の閉鎖部を前記底部材に近づける操作が行われると、前記筒形伸縮部材の内部が正圧になって前記弁体用布部材が外向きに移動し、前記弁体用布部材によって前記開閉口が気密に閉鎖され、前記閉鎖部を前記底部材から引き離す操作が行われると、前記筒形伸縮部材の内部が負圧になって前記弁体用布部材が内向きに移動し、前記開閉口を通じて外部の空気が流れ込むポンプ装置である。

【0007】

複数組の前記開閉口及び前記弁体用布部材が設けられ、これらが前記伸縮用布部材の周方向に等間隔又は任意の所定間隔に配置されている構成にすることができる。また、複数個の前記環状骨部材が設けられ、これらが前記伸縮用布部材の前記軸方向に間隔を空けて配置されている構成にすることができる。

【0008】

前記閉鎖部は、前記筒形伸縮部材の開口端に沿って取り付けられた柔軟な環状ベルトと、前記環状ベルトの、互いに対向する２箇所に取り付けられた一対の連結部材とで構成しても良い。前記閉鎖部は、前記筒形伸縮部材の一方の開口した端部を開閉可能に閉鎖するものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明のポンプ装置は、シンプルな構造で非常に操作しやすく、空気を効率よく送り出すことができる。また、小型化と軽量化が容易で、未使用時は極低背でコンパクトな外形になるので、常時携帯する際も邪魔にならず、日常的に使用可能であり非常に便利である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のポンプ装置の一実施形態の使用状況を示す図であって、筒形伸縮部材を軸方向に伸ばした状態を示す斜視図（ａ）、軸方向に縮めた状態を示す斜視図（ｂ）である。

【図2】この実施形態のポンプ装置の、筒形伸縮部材を軸方向に伸ばして第一開口端を開放した状態を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）である。

【図3】伸縮用布部材、環状骨部材、弁体用布部材及び環状ベルトの接続構造の一例を示す図であって、縫製により接続した場合のＡ－Ａ断面の接続構造を示す模式図（ａ）、Ｂ１－Ｂ１及びＢ２－Ｂ２断面の接続構造を示す模式図（ｂ）である。

【図4】この実施形態のポンプ装置が使用された時の筒形伸縮部材の動作を示すＡ－Ａ断面図（ａ）と、Ｂ１－Ｂ１及びＢ２－Ｂ２断面図（ｂ）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明のポンプ装置の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態のポンプ装置１０は、人が手で操作するタイプのポンプ装置であり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、蛇腹状に形成されて軸方向に伸縮する筒形伸縮部材１２と、筒形伸縮部材１２の一方の開口端である第一開口端１４(1)を開閉可能に閉鎖する閉鎖部１６と、筒形伸縮部材１２の反対側の開口端である第二開口端１４(2)を閉鎖する略円形の底部材１８と、底部材１８の中央部に取り付けられたエアノズル２０とで構成される。

【0012】

筒形伸縮部材１２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、環状に形成され柔軟な布材である伸縮用布部材２２を有し、伸縮用布部材２２の両端である第一開口端１４(1)及び第二開口端１４(2)に、閉鎖部１６及び底部材１８が各々取り付けられている。伸縮用布部材２２は、非通気性又は難通気性の素材により形成されている。

【0013】

伸縮用布部材２２の、軸方向の途中の位置には、３つの環状骨部材２４が所定の間隔を空けて固定されている。環状骨部材２４は、一定の形状安定性を備えた部材で、伸縮用布部材２２の軸方向と直角な断面の形状を保持する。以下、３つの環状骨部材２４を、第一開口端１４(1)の側から順に２４(1)、２４(2)、２４(3)の符号を付して区別する。

【0014】

伸縮用布部材２２の、環状骨部材２４(2)との境界部には、４つの開閉口２６が設けられている。開閉口２６は短いスリット状の孔で、伸縮用布部材２２の周方向にほぼ等間隔に配置されている。同様に、環状骨部材２４(3)との境界部にも、４つの開閉口２８が設けられている。

【0015】

さらに、伸縮用布部材２２の内面側には、４つの弁体用布部材３０と、４つの弁体用布部材３２とが設けられている。弁体用布部材３０は、開閉口２６よりも大きいサイズの略長方形の柔軟な布材で、伸縮用布部材２２の内面側の、開閉口２６を覆う位置に各々重なり、軸方向の両端部が伸縮用布部材２２に固定されている。同様に、弁体用布部材３２は、開閉口２８よりも大きいサイズの略長方形の柔軟な布材で、伸縮用布部材２２の内面側の、開閉口２８を覆う位置に各々重なり、軸方向の両端部が伸縮用布部材２２に固定されている。弁体用布部材３０，３２は、非通気性又は難通気性の素材により形成されている。

【0016】

閉鎖部１６は、筒形伸縮部材１２（伸縮用布部材２２）の第一開口端１４(1)に沿って取り付けられた柔軟な環状ベルト３４と、環状ベルト３４の、直径方向に対向する２箇所に一対に取り付けられた連結部材である雄側及び雌側バックル３６ａ，３６ｂとを備えている。

【0017】

底部材１８は、硬質な板材を用いてもよいが、より軽量化を図るため、上記環状骨部材２４と同じ構造の底部骨部材１８ａの内側に円形の底部布材１８ｂを張架した構造にしている。エアノズル２０は、布材１８ｂの中央部の透孔の周縁部に取り付けられ、筒形伸縮部材１２の中の空気を外へ送り出すためのである。

【0018】

伸縮用布部材２２、環状骨部材２４(1)～２４(3)、弁体用布部材３０，３２及び環状ベルト３４は、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すように、縫製により接続される。この例では、伸縮当布部材２２を４つの布材２２(1)～２２(4)で形成する。各布材は、外形が略長方形で、短辺同士が縫合されて環状になっており、軸方向の長さは布材２２(1)が少し長く、布材２２(2)～２２(4)は少し短くて互いにほぼ等しい。

【0019】

まず、図３（ａ）に示すＡ－Ａ断面の接続構造、すなわち、開閉口２６，２８及び弁体用布部材３０，３２が配置されていない箇所の接続構造を説明する。布材２２(1)は、上側の開口端が第一開口端１４(1)となる布材で、上端周縁部が環状ベルト３４（３４ａ，３４ｂ）の内面側に重なって縫合されている。布材２２(2)は、上端周縁部に環状骨部材２４(1)を巻き込んで一体に縫合され、さらに、環状骨部材２４(1)とともに布材２２(1)の下端周縁部の外面側に重ねて縫合されている。布材２２(3)は、上端部に環状骨部材２４(2)を巻き込んで一体に縫合され、さらに、環状骨部材２４(2)とともに布材２２(2)の下端周縁部の外面側に重ねて縫合されている。布材２２(4)は、上端周縁部に環状骨部材２４(3)を巻き込んで一体に縫合され、さらに、環状骨部材２４(3)とともに布材２２(3)の下端周縁部の外面側に重ねて縫合されている。そして、布材２２(4)の、第二の開口端１４(2)となる下端周縁部が、底部骨部材１８ａに巻いて縫合され、さらに、この部分に底部布材１８ｂの周縁部を重ねて縫合されている。エアノズル２０は、先端部を底部布材１８ｂの透孔から外向きに突出させ、フランジ状の基部が底部布材１８ｂの内面側に接着固定されている。

【0020】

図３（ｂ）に示すＢ１－Ｂ１及びＢ２－Ｂ２断面の接続構造、すなわち、開閉口２６，２８及び弁体用布部材３０，３２が配置されている箇所の接続構造は、Ａ－Ａ断面とは異なる接続構造になっている。

【0021】

図３（ａ）と異なる点を中心に説明すると、布材２２(3)の上端部は、環状骨部材２４(2)を巻き込んで一体に縫合されているが、布材２２(2)の下端部には縫合されていない。つまり、この縫合されていない部分がスリット状の開閉口２６となる。そして、布材２２(3)の内面側の、開閉口２６を覆う位置に弁体用布部材布材３０が重ねられ、弁体用布部材布材３０の上端部が布材２２(2)の下端部の外面側に重ねて縫合されている。弁体用布部材布材３０の下端部は、布材２４(4)の下端部とともに底部骨部材１８ａに巻き込んで一体に縫合されている。

【0022】

同様に、布材２２(4)の上端部は、環状骨部材２４(3)を巻き込んで一体に縫合されているが、布材２２(3)の下端部には縫合されていない。つまり、この縫合されていない部分が、スリット状の開閉口２８となる。そして、布材２２(4)の内面側の、開閉口２８を覆う位置に弁体用布部材布材３２が重ねられ、弁体用布部材布材３２の上端部が布材２２(3)の下端部の外面側に重ねて縫合されている。弁体用布部材布材３２の下端部は、布材２４(4)の下端部とともに底部骨部材１８ａに巻き込んで一体に縫合されている。

【0023】

なお、環状骨部材２４(1)～２４(3)及び底部骨部材１８ａは、単体では環状ではない部材を使用してもよい。例えば、単体では真っすぐな細長い弾性板等を使用した場合、伸縮用布部材２２に取り付けられて環状になり、真っすぐな形状に戻ろうとする自己の弾発力で伸縮用布部材２２を支持することができる。また、可撓性の板材や棒材を使用してもよい。

【0024】

次に、ポンプ装置１０の使用方法と動作について説明する。空気を供給する対象物は、例えば断熱用の空気室を備えた防寒衣服BIである。この防寒衣服BIの空気室には、逆止弁（図示せず）を内蔵した吸気バルブKBが取り付けられており、この吸気バルブKBを通じて空気室に空気を送り込む構造になっている。

【0025】

ポンプ装置１０を使用する時は、まず、閉鎖部１６で筒形伸縮部材１２の第一開口端１４(1)を閉鎖する。具体的には、環状ベルト３４の部分３４ａと部分３４ｂの内面同士を密に重ね、さらに長さ方向の中央部を折り曲げる操作を行い、雄側及び雌側バックル３６ａ，３６ｂを相互に係合させて図１（ａ）に示す状態にする。そして、底部材１８から突出しているエアノズル２０の先端部を防寒衣服BIの吸気バルブKBに差し込むように装着し、図４（ａ）、（ｂ）に示す状態にする。

【0026】

この状態で、まず、閉鎖部１６を底部材１８に近づける操作［PUSH操作］を行う。PUSH操作を行うと、筒形伸縮部材１２の内部が正圧になって弁体用布部材３０，３２が外向きに移動し、弁体用布部材３０によって開閉口２６が気密に閉鎖され、弁体用布部材３２によって開閉口２８が気密に閉鎖される。そして、筒形伸縮部材１２の中の空気がエアノズル２０から押し出され、吸気バルブKBを通じて防寒衣服BIの空気室に送られる。PUSH操作は、筒形伸縮部材１２が縮んで図１（ｂ）に示す状態になるまで行う。

【0027】

PUSH操作の次に、閉鎖部１６を底部材１８から引き離す操作［PULL操作］を行う。PULL操作を行う際には、環状ベルト３４を保持して行うと良い。PULL操作を行うと、筒形伸縮部材１２の内部が負圧になるが、エアノズル２０からの吸気はない。そのため、弁体用布部材３０，３２が内向きに移動し、閉鎖が解除された開閉口２６，２８を通じて外部の空気が流れ込む。PULL操作は、筒形伸縮部材１２が伸びて図１（ａ）に示す状態になるまで行う。

【0028】

PULL操作の次に再びPUSH操作を行う。そして、PUSH操作とPULL操作を何回か繰り返すことにより、必要量の空気が防寒衣服BIの空気室に供給され、防寒衣服BIが使用可能な状態になる。

【0029】

使用後のポンプ装置１０は、図１（ｂ）に示すよりもさらに縮めて、極低背外形にすることができる。伸縮する部分が柔軟な伸縮用布部材２２で形成されているためである。したがって、ポンプ装置１０は、極低背外形にして防寒衣服BIのポケット等にコンパクトに収納することができる。

【0030】

以上説明したように、ポンプ装置１０は、シンプルな構造で非常に操作しやすく、空気を効率よく送り出すことができる。また、小型化と軽量化が容易で、未使用時は極低背でコンパクトな外形になるので、日常的な使用や常時携行して使用すること容易に可能である。さらに、アウトドアや災害現場等で使用する際も便利である。

【0031】

なお、本発明のポンプ装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ポンプ装置１０の場合、筒形伸縮部材１２の断面形状及び底部材１８の外形を略円形にしているが、上記の使用方法及び動作が可能であれば、略楕円形や略多角形等の他の形状に変更することができる。

【0032】

筒形伸縮部材１２は、開閉口２６及び弁体用布部材３０を複数組設け、これらを伸縮用布部材の周方向に等間隔に配置している。これは、PULL操作が行われた時、筒形伸縮部材１２が軸方向に真っすぐに伸びやすくするためである。その一方で、PUSH操作が行われた時に空気漏れを極力抑えるためには、開閉口２６の数はできるだけ少ない方がよいので、PULL操作を行う時の操作に支障がなければ、開閉口２６及び弁体用布部材３０を１組まで減らすことができる。この点は、開閉口２８及び弁体用布部材３２についても同様である。

【0033】

筒形伸縮部材１２は、３つの環状骨部材２４(1)～２４(3)を軸方向に間隔を空けて配置しているが、環状骨部材の数は自由に増減することができる。なお、開閉口及び弁体用布部材は、すべての環状骨部材の近傍に設ける必要はない。閉鎖部１６（環状ベルト３４、雄側及び雌側バックル３６ａ，３６ｂ）は、筒形伸縮部材の端部をある程度の気密性をもって閉鎖するものであればよく、開閉不能の閉鎖構造でもよい。閉鎖部１６を開閉する構成は、雄側及び雌側バックル３６ａ，３６ｂの他、面ファスナー、釦、マグネットなど互いに脱着できる構造から成る連結部材でもよい。また、上記ポンプ装置１０の接続構造（図３（ａ）、（ｂ））は、ほとんどの部材を縫製によって接続するものであり、非常に製造しやすいが、本発明のポンプ装置は、縫製以外の接続構造にすることも可能である。

【0034】

エアノズル２０は、空気が双方向に通過可能する透孔を設けたシンプルなものであるが、筒形伸縮部材１２の外から中への通気を阻止する逆止弁を内蔵したものを使用してもよい。エアノズルの種類は、相手方の吸気ノズル等（空気を送る対象物が有する吸気ノズル等）の形態に合わせて適宜選択することができる。その他、各部材の形状、大きさ及び材質は、上記の使用方法及び動作が可能な範囲で自由に変更することができる。

【符号の説明】

【0035】

１０ ポンプ装置
１２ 筒形伸縮部材
１４(1) 第一開口端
１４(2) 第二開口端
１６ 閉鎖部
１８ 底部材
２０ エアノズル
２２ 伸縮用布部材
２４，２４(1)～２４(3) 環状骨部材
２６，２８ 開閉口
３０，３２ 弁体用布部材
３４ 環状ベルト
３６ａ 雄側バックル（連結部材）
３６ｂ 雌側バックル（連結部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】