JP2006103143A - ポンプアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間で空気入りタイヤに圧縮空気を供給可能なポンプアップ装置を得る。
【解決手段】 ポンプアップ装置３０は、エア吸入口４２が開口した接続部４１を備えている。接続部４１は、自動車のタンクに設けられた接続口に接続可能とされており、このタンク内の圧縮空気をタイヤ２０に送ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気入りタイヤ内に圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を上昇させるポンプアップ装置に関する。

近年、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）がパンクした際に、タイヤ及びホイールを交換することなく、タイヤをシーリング剤により補修して所定の基準圧まで内圧を加圧（ポンプアップ）するタイヤのシーリング・ポンプアップ装置（以下、単に「ポンプアップ装置」という。）が普及している。この種のポンプアップ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。この特許文献１に示されたポンプアップ装置は、図３に示されるように、シーリング剤１２を収容した耐圧容器１４と、圧縮空気の供給源であるエアコンプレッサ１５とを備えている。このエアコンプレッサ１５は、先端部にプラグ１６が設けられた電源ケーブル１８と、圧縮空気の吐出口から延びる耐圧ホース２９とを備えている。また耐圧容器１４には、シーリング剤１２の液面上までのびるライザーチューブとされたガス導入部２１と、シーリング剤１２を吐出するための出口バルブ２４とが設けられており、この出口バルブ２４には、先端部にアダプタ９４が設けられた耐圧ホース２８が接続されている。

上記のようなポンプアップ装置１０では、タイヤにパンクが発生すると、プラグ１６が車両のシガーソケットに嵌挿されると共に、アダプタ２６がタイヤバルブ２７にねじ止めされた後、耐圧容器１４のガス導入部２１が栓バルブ２３により開放される。この状態で、エアコンプレッサ１５を作動させ、ガス導入部２１を通してエアコンプレッサ１５から耐圧容器１４内に圧縮空気を導入する。これにより、耐圧容器１４内におけるシーリング剤１２上の気層部分の内圧が上昇し、この気層部分の静圧により出口バルブ２４からシーリング剤１２が押し出され、シーリング剤１２が耐圧ホース２８及びタイヤバルブ２７を通してタイヤ内に注入される。この後、耐圧容器１４内のシーリング剤１２の液面レベルが出口バルブ２４の開口まで下降すると、耐圧容器１４内の圧縮空気が耐圧ホース２８及びタイヤバルブ２７を通してタイヤの内部に供給され、タイヤを所定の内圧で膨張させる。

このように、従来のポンプアップ装置では、このポンプアップ装置を構成するエアコンプレッサを使用して、シーリング剤を押し出すようにしているため、十分な量のシーリング剤を押し出すには、長時間を要することがあった。短時間での供給を可能にするためには、能力の高いエアコンプレッサを備えることも考えられるが、ポンプアップ装置全体の大型化を招いてしまう。

また、このようにシーリング剤をパンクしたタイヤに供給するポンプアップ装置だけでなく、単に圧縮空気をタイヤに供給するポンプアップ装置であっても、十分な量の圧縮空気をタイヤに充填するために長い時間を要することがある。
特許第３２１０８６３号公報（図１）

本発明は上記事実を考慮し、短時間で空気入りタイヤに圧縮空気を供給可能なポンプアップ装置を得ることを課題とする。

請求項１に記載の発明では、空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を上昇させるポンプアップ装置であって、自動車の圧縮空気タンクに接続可能とされた接続口と、空気入りタイヤへ接続される吐出口と、前記接続口と供給管路を連通し接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を吐出する供給管路と、を有することを特徴とする。

したがって、接続口を自動車の圧縮空気タンクに接続すると、この圧縮空気タンクの圧縮空気が、供給管路を通じて、吐出口から吐出され、空気入りタイヤへ供給される。一般に、自動車の圧縮空気タンクは、従来のポンプアップ装置に内蔵されたコンプレッサよりも高圧且つ大容量で圧縮空気を溜めているので、この圧縮空気を利用することで、短時間で空気入りタイヤに圧縮空気を供給可能となる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記接続口から前記吐出口までの前記供給管路の途中に、この供給管路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする。

これにより、必要なときにのみ開閉弁を開けて、自動車の圧縮空気タンクの圧縮空気を空気入りタイヤへ供給し、不要なときは供給しないようにすることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、パンクした空気入りタイヤの内部に注入されてパンク穴を閉塞可能なシーリング剤が収容された収容容器と、前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気と、前記収容容器に収容されたシーリング剤のいずれか一方を選択的に前記吐出口へと送る第１切換弁と、を有することを特徴とする。

したがって、パンクした空気入りタイヤに対し、まず、収容容器内のシーリング剤を供給し、次に、第１切換弁を切替えて、自動車の圧縮空気タンクの圧縮空気を空気入りタイヤに供給できる。その後、必要に応じて、自動車の走行等により空気入りタイヤを回転せれることで、パンクの補修が可能となる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を前記収容容器に送ってシーリング剤を収容容器から押し出すための押出用管路、を有することを特徴とする。

自動車の圧縮空気タンクの圧縮空気を利用してシーリング剤を押し出すことで、より短時間で確実にシーリング剤をパンクした空気入りタイヤに供給可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を、前記吐出口と前記収容容器のいずれか一方に選択的に送る第２切換弁、を有することを特徴とする。

これにより、自動車の圧縮空気タンクから供給された圧縮空気を、シーリング剤の押し出しと空気入りタイヤへの供給のいずれかに適切に切替えることができる。

本発明は上記構成としたので、短時間で空気入りタイヤに圧縮空気を供給可能となる。

図１には、本発明の一実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置（以下、単に「ポンプアップ装置」という。）が示されている。ポンプアップ装置３０は、自動車等の車両に装着された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）がパンクした際、そのタイヤ及びホイールを交換することなく、タイヤをシーリング剤により補修して所定の基準圧まで内圧を再加圧（ポンプアップ）するものである。

また、本実施形態のポンプアップ装置３０は、図２に示されるように、自動車１０４から圧縮空気が送られ、これをタイヤ２０に送るように構成されている。この自動車１０４は、エンジン１０４の駆動力の一部によってポンプ１０６で圧縮空気が生成され、この圧縮空気が一時的にタンク１０８に貯留される。タンク内の気圧は、安全弁１１０等によって所定値を超えないように制御されている。そしてこの圧縮空気が、たとえばブレーキ弁１１２の開閉によって、必要に応じてブレーキシステム１１４に送られ、ブレーキ１１６が作動されるようになっている。なお、このようなタンク１０８に圧縮空気を溜め、これによってブレーキ１１６を作動させる自動車１０４としては、大型のトラックやバス等を挙げることができる。

図１に示されるように、ポンプアップ装置３０は、その外殻部として箱状のケーシング３２を備えており、ケーシング３２内には、内部にシーリング剤３６を収容する液剤容器４０が配置されるている。この液剤容器４０内部には、ポンプアップ装置３０により修理すべきタイヤの種類毎に規定された量（例えば、２００ｃｃ）以上のシーリング剤が収容されている。

ここで、液剤容器４０はポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂により成形されている。液剤容器４０としては、一般的な空気入りタイヤの内圧として規定されている圧力（基準圧）よりもかなり低い耐圧性を有するものを用いることができ、しかも特別な気密構造を有するものを用いる必要もない。

液剤容器４０には、その高さ方向に沿った上端側の隔壁部分である頂板部にエア受入口３９が設けられると共に、下端側の隔壁部分である底板部に液剤吐出口３８が設けられている。

ポンプアップ装置３０は、エア吸入口４２が開口した接続部４１を備えている。図２に示すように、この接続部４１は、自動車１０４のタンク１０８に設けられた図示しない接続口に接続可能とされている。

エア吸入口４２には、耐圧ホース、パイプ等からなる共用配管４６の一端部が接続されており、この共用配管４６の他端部にはエア切換弁４８が接続されている。エア切換弁４８としては、１個の吸入ポート４９及び２個の排出ポート５０，５１を有する三方（３ポート）電磁弁が用いられている。

共用配管４６の途中には、開閉弁３４が設けられており、共用配管４６を開閉できるようになっている。

ここで、エア切換弁４８の吸入ポート４９に共用配管４６が接続され、一方の排出ポート５０には、耐圧ホース、金属パイプ等の十分な耐圧性を有する配管材からなる第１エア配管５４の一端部が接続され、また他方の排出ポート５１には、流体用ホース等からなる第２エア配管５６の一端部が接続されている。共用配管４６及び第１エア配管５４としては、タイヤ２０の基準圧に所定の安全係数（通常、２．０〜５．０）を乗じた圧力に耐え得るものを用いる必要がある。またタイヤ２０の基準圧としては、車両の種類等に応じて広く範囲で変化するが、乗用車では通常０．２０ＭＰａ〜０．３０ＭＰａの範囲内で適宜設定される。

第２エア配管５６の他端部は、液剤容器４０のエア受入口３９に接続されている。これにより、エア切換弁４８の排出ポート５１は、第２エア配管５６を通して液剤容器４０のエア受入口３９に連通する。また液剤容器４０の液剤吐出口３８には、低圧流体用ホース等からなる注液配管５８の一端部が接続されている。

図１に示されるように、ポンプアップ装置３０には、エア切換弁４８と同様に、２個の吸入ポート６１，６２及び１個の排出ポート６３を有する気液切換弁６０が配置されており、この気液切換弁６０における２個の吸入ポート６１，６２には、注液配管５８の他端部及び第１エア配管５４の他端部がそれぞれ接続されている。また気液切換弁６０の排出ポート６３にはジョイントホース６６の一端部が接続されている。ジョイントホース６６の他端部には、タイヤ２０のタイヤバルブ２２にねじ止め可能とされたアダプタ６８が配置されている。ジョイントホース６６としては、共用配管４６及び第１エア配管５４と略等しい耐圧性を有するものが用いられる。具体的には、ジョイントホース６６としては、ナイロン等の強化により強化された耐圧ホースを用いることが好ましい。

ポンプアップ装置３０には、ケーシング３２の外側に起動/停止ボタン７２及び気液切換ボタン７４を備えた操作パネル７０が設けられると共に、ケーシング３２内に電流遮断器７６及び電源回路７８が設けられている。電源回路７８には、電流遮断器７６を介して２芯の電源ケーブル８０が接続されている。この電源ケーブル８０の先端部には、車両に設置されたシガーソケット（図示省略）に挿脱可能とされたプラグ８２が設けられており、このプラグ８２をシガーソケットに差込むことにより、車両に搭載されたバッテリーから電源回路７８に電源が供給可能となる。電源回路７８は、起動/停止ボタン７２及び気液切換ボタン７４に対する操作に応じて、開閉弁３４及び切換弁４８，６０の動作をそれぞれ制御する。

電流遮断器７６としてはヒューズ式のものが用いられている。この電流遮断器７６は、一対の外部接点(図示省略)を介して２本の導線からなる電源ケーブル８０における１本の導線に直列的に接続されている。これにより、電源回路７８に許容電流を越える過電流が流れてヒューズが溶断すると、電源ケーブル８０が非導通となり車両のバッテリーから電源回路７８への電源供給が遮断される。

次に、本実施形態に係るポンプアップ装置３０を用いてパンクしたタイヤ２０を修理する作業手順を説明する。

タイヤ２０にパンクが発生した際には、先ず、作業者は、タイヤ２０におけるタイヤバルブ２２にアダプタ６８をねじ止めし、ジョイントホース６６をパンクしたタイヤ２０へ接続する。さらに、接続部４１を、自動車１０４のタンク１０８の図示しない接続口に接続する。このとき、開閉弁３４は閉じられており、エア切換弁４８は吸入ポート４９が排出ポート５１に連通したポジション（加圧ポジション）になっている。一方、気液切換弁６０は、排出ポート６３が吸入ポート６１に連通したポジションとなって注液配管５８を閉止し、注液配管５８を通して液剤容器４０内のシーリング剤３６が自重によりタイヤ２０側へ流出することを阻止している。このとき、気液切換弁６０は第１エア配管５４を開放しているが、エア切換弁４８により閉止されているので、第１エア配管５４内には、タンク１０８内の圧縮空気は流通しない。

次いで、作業者は、電源ケーブル８０のプラグ８２を車両のシガレットライターのソケット等へ差し込んだ後、操作パネル７０の起動／停止ボタン７２を押す。これに連動し、電源回路７８は、開閉弁３４を開放して、共用配管４６及び第２エア配管５６を通して液剤容器４０内へ圧縮空気を送り込む。

電源回路７８は、開閉弁３４の開放から所定時間が経過すると、気液切換弁６０における排出ポート６３の連通先を排出ポート６２から吸入ポート６１に切り換える。これにより、液剤容器４０の内部が注液配管５８及びジョイントホース６６を通してタイヤ２０の内部に連通し、液剤容器４０内からシーリング剤３６が自重及び圧縮空気の静圧により押し出され、このシーリング剤３６が注液配管５８及びジョイントホース６６を通ってタイヤ２０内へ注入される。これにより、シーリング剤３６は、圧縮空気の静圧を受けて液剤容器４０内から押し出される。

このとき、液剤容器４０内の気層部分の静圧は、シーリング剤３６の粘度に応じて設定され、タイヤ２０の基準圧よりもかなり低いものあっても、シーリング剤３６を液剤容器４０内からタイヤ２０内へ注入する時間を効果的に短縮できる。具体的には、液剤容器４０内の空気静圧は、シーリング剤３６の粘度に応じて０．０５ＭＰａ〜０．１５ＭＰａの範囲で設定され、この範囲でシーリング剤３６の粘度が高い程、高圧に設定される。

作業者は、液剤容器４０内からタイヤ２０内への所定量のシーリング剤３６の注入が完了すると、操作パネル７０の気液切換ボタン７４を押下する。この所定量のシーリング剤３６の注入完了は、注入開始からの時間をパラメータとして判断しても良く、また液剤容器４０に透明な窓部を設けおき、この窓部を通して作業者がシーリング剤３６の注入量を確認するようにして良い。

気液切換ボタン７４の押下に連動し、電源回路７８は、気液切換弁６０の排出ポート６３の連通先を吸入ポート６２から吸入ポート６１に切り換え、これに同期してエア切換弁４８の吸入ポート４９の連通先を排出ポート５１から排出ポート５０に切り換える。これにより、自動車１０４のタンク１０８から供給される圧縮空気は、第１エア配管５４及びジョイントホース６６を通してタイヤ２０内へ供給開始され、タイヤ２０の内圧を上昇させてタイヤ２０を膨張させる。

この後、作業者は、開閉弁３４に設けられた圧力ゲージ（図示省略）によりタイヤ２０の内圧が規定圧になったことを確認したならば、起動／停止ボタン７２を再度、押す。これに連動し、電源回路７８は開閉弁３４を閉じる。次いで、作業者は、アダプタ６８をタイヤバルブ２２から取り外してジョイントホース６６をタイヤ２０から切り離す。

作業者は、タイヤ２０の規定圧での膨張完了後、シーリング剤３６が硬化完了前に、シーリング剤３６が注入されたタイヤ２０を用いて一定距離に亘って予備走行する。これにより、タイヤ２０内部にシーリング剤３６が均一に拡散し、シーリング剤３６がパンク穴に充填されてパンク穴を閉塞する。予備走行完了後に、作業者は、再びジョイントホース６６のアダプタ６８をタイヤバルブ２２にねじ止めし、開閉弁３４を開いてタイヤ２０を規定の内圧まで加圧する。これにより、タイヤ２０のパンク修理が完了し、ジョイントホース６６をタイヤ２０から取り外せば、このタイヤ２０を用いて通常の走行が可能になる。

またシーリング・ポンプアップ装置３０では、何らかの原因、例えば、電源回路７８からの漏電等により電源ケーブル８０に許容電流を越える過電流流れた場合には、この過電流は電源ケーブル８０に直列的に接続された電流遮断器７６にも流れることになる。従って、電源ケーブル８０に過電流が所定の応答時間を超えて流れ続けると、電流遮断器７６は作動し、電源ケーブル８０を通じた車両のバッテリーから電源回路７８への電源供給を遮断する。

以上説明した本実施形態に係るポンプアップ装置３０では、自動車１０４のタンク１０８にあらかじめ貯留された圧縮空気を有効に利用し、タイヤ２０内へのシーリング剤の押し出しによる供給や、圧縮空気それ自体の供給を行っている。従来のように、ポンプアップ装置内にエアーコンプレッサを設けて、このエアーコンプレッサの圧縮空気を利用する構成よりも、より大量で且つ高圧の圧縮空気を利用できるので、タイヤ２０への圧縮空気の供給をより短時間で行うことができる。たとえば、容量２００リットルのタイヤ２０に対し空気を供給して空気圧を０ｋＰａから９００ｋＰａへと上昇させる時間は、従来のエアーコンプレッサを有するポンプアップ装置では７０分程度かかるのに対し、本実施形態のポンプアップ装置３０では、約１０分に短縮される。

また、特に本実施形態のように、パンクしたタイヤ２０にシーリング剤を供給してパンクを補修可能なポンプアップ装置３０では、シーリング剤の供給時にも自動車１０４のタンク１０８の圧縮空気による押し出しにより、短時間でシーリング剤の供給を行うことができる。

なお、上記の実施形態では、自動車１０４のタンク１０８への接続部４１及び共用配管４６を１つのみ設け、エア切換弁４８によって、圧縮空気の送り先を、タイヤ２０と液剤容器４０とで切り換えるようにしているが、タイヤ２０と液剤容器４０とで独立して、接続部４１及び配管が設けられていてもよい。但し、このように独立した構成では、それぞれに開閉弁が必要になり、また、２つの開閉弁をたとえば同時に開くことがないように制御する必要が生じる。これに対し、本実施形態では、開閉弁３４が１つで済み、しかも上記の制御が不要になるので好ましい。

また、本発明としては、シーリング剤をパンクしたタイヤ２０に供給するポンプアップ装置３０だけでなく、単に圧縮空気をタイヤに送るだけのポンプアップ装置としてもよい。この構成であっても、自動車１０４のタンク１０８にあらかじめ貯留された圧縮空気を有効に利用し、短時間でタイヤ２０への圧縮空気の供給を行うことができる。

本発明の一実施形態のポンプアップ装置の概略構成を示す構成図である。 本発明の一実施形態のポンプアップ装置を自動車に接続した状態を示す概略図である。 従来のポンプアップ装置を示す構成図である。

符号の説明

２０ タイヤ
２２ タイヤバルブ
３０ ポンプアップ装置
３２ ケーシング
３４ 開閉弁
３６ シーリング剤
３８ 液剤吐出口
３９ エア受入口
４０ 液剤容器
４１ 接続部
４２ エア吸入口
４６ 共用配管
４８ エア切換弁（第２切換弁）
４９ 吸入ポート
５０ 排出ポート
５１ 排出ポート
５４ エア配管
５６ エア配管（押出用管路）
５８ 注液配管
６０ 気液切換弁（第１切換弁）
６１ 吸入ポート
６２ 吸入ポート
６２ 排出ポート
６３ 排出ポート
６６ ジョイントホース
６８ アダプタ
７０ 操作パネル
７２ 停止ボタン
７４ 気液切換ボタン
７６ 電流遮断器
７８ 電源回路
８０ 電源ケーブル
８２ プラグ

Claims (5)

1. 空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を上昇させるポンプアップ装置であって、
   自動車の圧縮空気タンクに接続可能とされた接続口と、
   空気入りタイヤへ接続される吐出口と、
   前記接続口と供給管路を連通し接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を吐出する供給管路と、
   を有することを特徴とするポンプアップ装置。
2. 前記接続口から前記吐出口までの前記供給管路の途中に、この供給管路を開閉する開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプアップ装置。
3. パンクした空気入りタイヤの内部に注入されてパンク穴を閉塞可能なシーリング剤が収容された収容容器と、
   前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気と、前記収容容器に収容されたシーリング剤のいずれか一方を選択的に前記吐出口へと送る第１切換弁と、
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプアップ装置。
4. 前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を前記収容容器に送ってシーリング剤を収容容器から押し出すための押出用管路、
   を有することを特徴とする請求項３に記載のポンプアップ装置。
5. 前記接続口を通して自動車から供給された圧縮空気を、前記吐出口と前記収容容器のいずれか一方に選択的に送る第２切換弁、
   を有することを特徴とする請求項４に記載のポンプアップ装置。

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