JP2007320279A

JP2007320279A - タイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入方法、及びその装置

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Publication number: JP2007320279A
Application number: JP2006155815A
Authority: JP
Inventors: Kumeo Kondo; 駆米雄近藤; Shinji Kato; 信治加藤
Original assignee: Katazen KK
Current assignee: Katazen KK
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-06-05
Also published as: JP4672602B2

Abstract

【課題】
タイヤチューブ内に溶液状樹脂を満タンに充填した直後に、装置からのタイヤの取り外しを可能にして、溶液状樹脂の注入効率を高めることである。
【解決手段】
タイヤＴのバルブ本体３１と注入ノズル装置Ｂの注入ノズルＮとをストッパーパイプＰ₁で連結して、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入・充填し、満タン充填後には、前記ストッパーパイプＰ₁の中間露出部を押し潰して、タイヤチューブＣ内の充填済樹脂Ｒの漏出を防止した後に、注入ノズルＮとストッパーパイプＰ₁との連結を解いて、そのまま放置することにより満タン充填された溶液状樹脂Ｒをゲル化させる。
【選択図】図８−Ａ

Description

本発明は、自転車、車椅子、一輪車、マウンテンバイク等のタイヤチューブ内に、弾性樹脂組成物が加熱されて溶液状をなす樹脂をタイヤバルブを介して注入するための方法、及びその装置に関するものである。

弾性樹脂組成物とは、熱可塑性エラストマーとプロセスオイルを所定の割合で混合したものであって、この弾性樹脂組成物を加熱すると、タイヤチューブを熱損傷させることのない１８０°Ｃ以下で、１０ｃｐｓないし３００ｐｓの粘度を有する溶液状樹脂となって、タイヤバルブを構成する内径数ｍｍの既存のバルブ本体から注入可能となる。

図１２は、上記した溶液状樹脂ＲをタイヤＴのチューブＣ内にタイヤバルブＶ₀を利用して注入する注入装置Ｅの全体図である。溶液状樹脂Ｒを保温して収容する樹脂タンクＫとタイヤバルブＶ₀を接続する樹脂注入管７１の途中にポンプＪを組み込んで、当該ポンプＪをモータＭにより駆動して、樹脂タンクＫ内の溶液状樹脂ＲをポンプＪの吸引口から吸引して吐出口から吐出させることにより、注入ノズル装置Ｂ’及びタイヤバルブＶ₀を通してタイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入できる。そして、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒが満タンに充填された後は、タイヤチューブＣ内の充填済樹脂が逆流するのを防止すべく、前記注入ノズル装置Ｂ’に設けられたバルブを閉じて、そのまま所定時間放置することによりタイヤチューブ内の溶液状樹脂Ｒはゲル化して弾性樹脂となるため、パンクの恐れがない「パンクレスタイヤ」となって、空気入タイヤと遜色ない「乗心地性」を確保できる。なお、図１２において、７２は、樹脂タンクＫを加熱するヒーターを示し、Ｖ₁は、樹脂注入管７１に組み込まれた開閉バルブを示す。

従来の注入ノズル装置としては、特許文献１に開示のものが知られている。この装置の基本構成は、バルブナットの回転を利用して、ストッパーリングを備えたパイプ本体をバルブ本体に押し込んで、先端のテーパー部をバルブ本体の通気孔のテーパー部に圧接させた状態で、前記パイプ本体を通してタイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入し、満タン注入後においては、注入ノズル装置内の直角に屈曲した注入経路をロッド状のバルブにより閉塞することにより、充填済樹脂の逆流を防止し、この状態で所定時間放置してタイヤチューブ内の溶液状樹脂をゲル化（固化）させる構成である。

よって、１本のタイヤのチューブ内に充填された溶液状樹脂が完全にゲル化するまでは、次のタイヤのチューブ内に溶液状樹脂を注入できないので、タイヤチューブに対する樹脂注入効率が悪い。また、樹脂注入効率を高めるためには、同様の樹脂注入装置を複数台使用するか、或いは原料タンク及びポンプを共用させて、複数の注入ノズル装置をバルブを介して切り替えて使用するしかない。前者の場合には、複数の装置購入のためにコスト高になり、後者の場合には、コスト上昇は抑制できるが、樹脂を注入するタイヤが変わる毎にバルブを切り替える必要があって、その切替え操作が面倒となる。
特開２００６−６２３３８号公報

本発明は、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を満タンに充填した直後に、装置からのタイヤの取り外しを可能にして、溶液状樹脂の注入効率を高めることを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１の発明は、弾性樹脂組成物が加熱されて溶液状となった樹脂を自転車等のタイヤチューブ内にバルブを介して注入する方法であって、前記バルブのナットの締付けにより、バルブ本体の通気孔のテーパー内周面に対して一端部が圧接してシールされ、かつ充填後の樹脂圧によりバルブ本体から外れないようにして、前記バルブ本体にセットされるストッパーパイプを使用し、前記バルブ本体にストッパーパイプを上記態様でセットした状態で、注入ノズル装置とタイヤのバルブとを相対的に近接させて、前記ストッパーパイプの他端部を注入ノズルの樹脂吐出孔のテーパー内周面に圧接することによりシールして、前記注入ノズルと前記バルブ本体とをストッパーパイプを介してシールを確保して連結し、上記連結状態で、タイヤチューブ内にストッパーパイプ及びバルブを介して満タンとなるまで溶液状樹脂を注入して、満タン直後に前記ストッパーパイプの途中を押し潰して充填済樹脂の漏出を防止し、この状態でタイヤチューブ内に充填された溶液状樹脂をゲル化させることを特徴としている。

請求項１の発明においては、バルブナットの締付けにより、ストッパーパイプの一端部がバルブ本体の通気孔のテーパー内周面に圧接されることによりシール状態で、ストッパーパイプがタイヤのバルブにセットされる。このセット状態で、タイヤのバルブと注入ノズル装置とを相対的に近接させて、ストッパーパイプの他端部を注入ノズルの樹脂吐出孔のテーパー内周面に圧接してシールさせることにより、注入ノズルと前記バルブ本体とがストッパーパイプを介してシールが確保された状態で連結される。この状態で、樹脂注入装置を作動させて、ポンプの吐出圧等を利用して原料タンク内の溶液状樹脂を、注入ノズル、ストッパーパイプ及びタイヤバルブを通してタイヤチューブ内に注入させる。

タイヤチューブ内に溶液状樹脂が満タンに注入されたことを確認して、かしめ具を使用して、前記ストッパーパイプの途中を押し潰して、タイヤチューブ内に充填済の溶液状樹脂の漏出を防止しておく。この状態で、注入ノズル装置とタイヤのバルブとを相対的に更に離間させると、ストッパーパイプのタイヤバルブ側の端部（下端部）は、バルブナットによりタイヤバルブに対して抜け出ないように連結されているが、ストッパーパイプの注入ノズル側の端部（上端部）は、その樹脂吐出孔のテーパー内周面に対して単に圧接によりシールされているのみであるので、ストッパーパイプと注入ノズルとが離間されて、注入ノズル装置からタイヤが分離される。

よって、注入ノズル装置からタイヤを分離した状態で、タイヤを所定時間放置することにより、タイヤチューブ内に充填された溶液状樹脂がゲル化（固化）される。このため、ストッパーパイプの途中を押し潰して、タイヤチューブ内の溶液状樹脂の漏出を防止した直後に、注入ノズル装置の注入ノズルから溶液状樹脂が充填された直後のタイヤを取り外して、次のタイヤを注入ノズル装置の注入ノズルの部分にストッパーパイプを介して連結することにより、次のタイヤに対する溶液状樹脂の注入作業を行なえる。このように、請求項１の発明によれば、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を充填した直後のタイヤは、タイヤチューブ内の溶液状をした充填済樹脂の漏出を防止した状態で、注入ノズル装置の注入ノズルから取り外して、次のタイヤをセットすることができるので、タイヤチューブ内に充填した溶液状樹脂がゲル化するまで、注入ノズル装置の注入ノズルとタイヤとが連結した状態を持続させる必要がなくなって、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入・充填する作業を連続して行なえる。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ストッパーパイプは、バルブ本体の通気孔に挿入可能な外径を有するパイプ本体の途中に、バルブナットをバルブ本体に締付ける際に、バルブナットの内鍔によりバルブ本体の側に押圧される鍔部が設けられた構成であることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、バルブ本体の通気孔にストッパーパイプを挿入した状態で、バルブナットを締め込むと、バルブナットの内鍔がストッパーパイプの鍔部に当接し、更にバルブナットを締め込むと、ストッパーパイプの一端部（下端部）は、バルブ本体の通気孔のテーパー内周面に圧接されてシールを確保でき、しかもバルブ本体からストッパーパイプが抜け出るのを防止できるので、バルブ本体に対するストッパーパイプのセット作業が容易となる。

また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記ストッパーパイプは、バルブ本体の通気孔の内径よりも小さくて、バルブナットの内鍔の内径よりも大きな外径の拡径部と、バルブナットの内鍔の内径よりも小さな外径の一般部とから成ることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様にして、バルブ本体の通気孔にストッパーパイプを挿入した状態で、バルブナットを締め込むと、バルブナットの内鍔がストッパーパイプの拡径部に喰い込んで、ストッパーパイプの一端部（下端部）は、バルブ本体のテーパー内周面に圧接されてシールされる。

また、請求項４の発明は、請求項１の発明を実施するための装置であって、支持柱の所定高さ位置に、タイヤバルブにストッパーパイプが予め差し込まれてセットされたタイヤを吊下げるためのタイヤ吊下パイプがほぼ水平に取付けられたタイヤ吊下装置と、タイヤバルブが最も低い位置に配置されるようにして、前記タイヤ吊下装置のタイヤ吊下パイプに吊り下げられたタイヤのバルブのほぼ直上に配置される注入ノズルを備えた注入ノズル装置とを備え、前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の少なくとも一方は駆動手段により昇降可能になっていて、前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の間隔が小さくなるように、少なくとも一方を昇降させて、前記支持柱のタイヤ吊下パイプに吊り下げたタイヤのバルブにセットされたストッパーパイプの上端部を注入ノズル装置の注入ノズルの樹脂吐出孔に差し込んで、そのテーパー内周面に圧接するように構成されていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、バルブが最も低い位置に配置されるようにして、タイヤ吊下装置のタイヤ吊下パイプにタイヤを吊り下げた状態で、前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の間隔が小さくなるように、駆動手段により前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の少なくとも一方を昇降させると、タイヤ吊下パイプに吊り下げたタイヤのバルブにセットされたストッパーパイプの上端部が注入ノズル装置の注入ノズルの樹脂吐出孔のテーパー内周面に圧接された状態で差し込まれる。これにより、ストッパーパイプの下端部は、タイヤバルブの通気孔のテーパー内周面に圧接されてシールが確保されているのに加えて、ストッパーパイプの上端部は、注入ノズルの樹脂吐出孔のテーパー内周面に圧接させることにより、シールが確保される。

この状態で、樹脂注入装置を駆動させて、注入ノズル、ストッパーパイプ及びタイヤバルブを通ってタイヤチューブ内に溶液状樹脂が注入される。タイヤチューブ内に溶液状樹脂が満タンに充填された後に、ストッパーパイプの中間露出部をかしめ具等により押し潰して、充填済樹脂の漏出を防止した状態で、前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の少なくとも一方を樹脂注入前と逆方向に昇降させると、注入ノズルからストッパーパイプが抜け出て、タイヤチューブ内に充填された溶液状樹脂がゲル化（固化）する前の溶液状態のままのタイヤをタイヤ吊下パイプから取り外して、次のタイヤをタイヤ吊下パイプに吊り下げて、当該次のタイヤに溶液状樹脂を上記と同様の操作を行なって、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入する。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記タイヤ吊下パイプは、水平方向に所定間隔をおいて一対配置されていることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、水平方向に所定間隔をおいた一対のタイヤチューブにタイヤが吊り下げられるために、吊り下げられたタイヤが左右に振れなくなって、吊下げ姿勢が安定化する。このため、タイヤのバルブを最も低い位置に配置して吊り下げることが容易になると共に、吊り下げられたタイヤの左右の振れがないために、タイヤのバルブにセットされたストッパーパイプの軸心と注入ノズルの軸心とのずれがなくなって、注入ノズルに対するストッパーパイプの挿入が確実に行なわれる。

また、請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において、前記支持柱には、駆動手段によりスライド体が昇降可能に支持されていて、当該スライド体にタイヤ吊下パイプが支持されていることを特徴としている。

請求項６の発明によれば、注入ノズルを備えた注入ノズル装置を固定させて昇降させる必要がなくなるため、当該注入ノズル装置に連結された樹脂注入管も固定させることができて、注入ノズル装置の昇降による当該注入ノズル装置及び前記樹脂注入管の損傷、破損等を防止できる。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明において、前記スライド体は、タイヤ外径を超える長さを有していて、当該スライド体の下端部には、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を充填した後のタイヤに下方の力を加えて、注入ノズルからストッパーパイプを取り外すためのタイヤ押下パイプがほぼ水平に取付けられていることを特徴としている。

請求項７の発明によれば、タイヤチューブに溶液状樹脂を注入した後において、注入ノズルの部分を通過する溶液状樹脂の部分ゲル化により、注入ノズルに対してストッパーパイプが接着状態となって、容易に分離されない場合がある。この場合には、駆動手段によりスライド体を下降させると、タイヤリムに当接したタイヤ押下パイプがタイヤを下方に押し下げるため、注入ノズルに対してストッパーパイプを確実に分離させられる。

また、請求項８の発明は、請求項１の発明を実施するための装置であって、タイヤバルブの本体の通気孔に差し込まれるパイプ本体の外周部の鍔部、又は拡径部にタイヤナットの回転によりバルブ本体の側に押圧されて、一端面が前記通気孔のテーパー内周面に圧接されるストッパーパイプと、テーパー内周面に前記ストッパーパイプの他端面が圧接されて、外周面に係止溝が形成された注入ノズルと、前記ストッパーパイプを介して連結されたバルブ本体と前記注入ノズルとが樹脂注入圧により分離されるのを防止すべく、両者を連結する連結体とを備えていることを特徴としている。

請求項８の発明によれば、ストッパーパイプを介して連結されたバルブ本体と注入ノズルとが連結体を介して連結されているため、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入する際に、樹脂注入圧は、前記連結を解除するように作用するが、連結体を介して連結されているバルブ本体と注入ノズルとの連結は解除されず、ストッパーパイプを介してタイヤチューブ内に溶液状樹脂が注入される。満タン充填後には、ストッパーパイプの中間露出部を押し潰すことにより、タイヤチューブ内の充填済樹脂の漏出を防止できるため、直前のタイヤチューブ内に溶液状樹脂を充填して、ストッパーパイプを押し潰した後には、連結体を外して、次のタイヤのチューブに溶液状樹脂を注入できる。

本発明には、タイヤのバルブ本体と注入ノズル装置の注入ノズルとをストッパーパイプで連結して、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入・充填し、満タン充填後には、前記ストッパーパイプの中間露出部を押し潰して、タイヤチューブ内の充填済樹脂の漏出を防止した後に、注入ノズルとストッパーパイプとの連結を解いている。よって、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を充填した直後のタイヤは、タイヤチューブ内の溶液状をした充填済樹脂の漏出を防止した状態で、注入ノズルから取り外して、次のタイヤをセットすることができるので、タイヤチューブ内に充填した溶液状樹脂がゲル化するまで、注入ノズルとタイヤとが連結した状態を持続させる必要がなくなって、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を注入・充填する作業を連続して行なえる。

以下、本発明の最良の実施形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。

最初に、「背景技術」の項目において説明した事項のうち、注入ノズル装置を含めて、これよりもタイヤＴの側の部分に、本発明が実施されていて、樹脂タンクＫ、ポンプＪ及び樹脂注入管７１の部分は、「背景技術」で説明した樹脂注入装置Ｅと同一であるので、重複説明を避けて、本発明の特徴的部分についてのみ説明する。図１は、樹脂注入装置Ｅのうち本発明に係るタイヤ吊下装置Ａ及び注入ノズル装置Ｂの全体斜視図であり、図２は、同じく側面図であり、図３は、同じく溶液状樹脂Ｒの注入時における部分拡大斜視図である。図１ないし図３において、樹脂注入装置Ｅは、タイヤＴを吊り下げるためのタイヤ吊下装置Ａと、タイヤバルブＶ₀が最も低い位置に配置されるように、前記タイヤ吊下装置Ａに吊り下げられたタイヤバルブＶ₀のほぼ直上に配置される注入ノズルＮを備えた注入ノズル装置Ｂとを備えている。タイヤ吊下装置Ａは、基台１に一対の支持柱２が左右方向（水平方向）に所定間隔をおいて立設されて、上端部が水平連結板３で連結され、各支持柱２の前面のスライド溝４にそれぞれスライド体５が上下方向にスライド可能に嵌め込まれて、各スライド体５の上端部は垂直連結板６で連結されて、当該垂直連結板６の背面に固定されたエアシリンダ７のロッド８の上端部が前記水平連結板３に連結されて、エアシリンダ７のロッド８の出入りにより、左右一対のスライド体５が昇降（上下動）する構成である。スライド体５は、タイヤＴの外径を十分に超える長さを有していて、各スライド体５の上端部には、タイヤ吊下パイプ９が同一高さの位置にそれぞれ水平に取付けられており、各スライド体５の下端部には、同様にしてタイヤ押下パイプ１１が取付けられている。スライド体５に対するタイヤ押下パイプ１１の取付位置は固定されているが、スライド体５には、上下方向に沿って所定間隔をおいて多数の螺子孔１２が形成されて、各螺子孔１２のいずれかにタイヤ吊下パイプ９の螺子部（図示せず）が螺合することにより、タイヤＴの外径に応じてスライド体５に対するタイヤ吊下パイプ９の上下方向の取付位置は、変更可能になっている。タイヤ吊下パイプ９とタイヤ押下パイプ１１との外周部の間隔（Ｌ）〔図２参照〕は、タイヤＴのリム３６の内径（ｄ）よりも僅かに小さくする必要がある。

次に、図１、図２及び図６を参照して、注入ノズル装置Ｂについて説明する。前記樹脂注入管７１の先端部７１ａには、エルボパイプ２１が連結され、当該エルボパイプ２１の一方の連結口２１ａ（図６参照）は垂直に配置されて、前記エルボパイプ２１の部分は、前記支持柱２の下端部の間に上下方向の位置が調整可能に固定された装着台２２に固定されている。即ち、後述のエアーニッパー２７の上面に装着台２２が固定され、該装着台２２の先端部にＬ字形の固定具２９が一体に取付けられ、エルボハイプ２１の垂直配置された開口２１ａの部分は、外周にヒーター２８が巻回された状態で複数本のＵボルト３０を介して前記固定具２９に固定されている。エルボパイプ２１の一方の連結口２１ａの端面には、鍔付の注入ノズルＮの一端面が当接されて、その鍔部２３は、エルボパイプ２１の連結口２１ａに形成された雄螺子部２１ｂに鍔付ナット２４が螺合されることにより、鍔付ナット２４の鍔部２４ａにより締め込まれて、エルボパイプ２１の連結口２１ａに注入ノズルＮが連結されている。注入ノズルＮの樹脂吐出孔２５は、基端側の小径孔部２５ａと先端側の大径孔部２５ｂとから成って、小径孔部２５ａと大径孔部２５ｂの間はテーパー孔部２５ｃで連結されている。テーパー孔部２５ｃのテーパー内周面２６に、後述するストッパーパイプＰ₁の上端面を圧接する。また、注入ノズルＮの直下には、タイヤチューブＣに溶液状樹脂Ｒを満タン充填した後に、ストッパーパイプＰ₁を押し潰すためのエアニッパー２７が配置されている。また、装着台２２の上下方向の固定位置を調整可能にしてあるのは、ストッパーパイプＰ₁の上端面を注入ノズルＮのテーパー内周面２６に圧接するためのタイヤＴの上昇量を最適にして、ストッパーパイプＰ₁の上端部が注入ノズルＮの大径孔部２５ｂに挿入され易くするためである。なお、図２において、１９は、エアーニッパー２７に接続されたエアーホースを示す。

次に、図４ないし図８−Ｃを参照して、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する順序について説明する。図４は、ストッパーパイプＰ₁を注入ノズルＮに挿入する前におけるタイヤ吊下装置ＡにタイヤＴを吊り下げた状態（樹脂注入前のタイヤ吊下状態）の正面図であり、図５は、ストッパーパイプＰ₁を注入ノズルＮに挿入した状態（樹脂注入状態）における同様の正面図である。また、図６は、樹脂注入状態のタイヤバルブＶ₀及び注入ノズルＮの部分の正面断面図であり、図７は、溶液状樹脂Ｒの注入状態における図６のＸ−Ｘ線断面図であり、図８−Ａ、図８−Ｂ及び図８−Ｃは、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する作業を工程順に示した図である。

また、本発明の溶液状樹脂Ｒの注入方法の実施には、使い捨てのストッパーパイプＰ₁の使用が不可欠である。ストッパーパイプＰ₁は、図６に示されるように、バルブ本体３１の通気孔３２、及びバルブナット３３の鍔孔３４ａに挿入可能な外径を有するパイプ本体４１の途中に、バルブナット３３をバルブ本体３１に締付ける際に、バルブナット３３の内鍔３４によりバルブ本体３１の側に押圧される鍔部４２が設けられた構成である。ストッパーパイプＰ₁は、タイヤバルブＶ₀と注入ノズルＮとを連結して、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入可能にする機能のみならず、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入した後には、エアニッパー２７により中間露出部を押し潰して、タイヤチューブＣ内に充填済の溶液状樹脂Ｒが漏出するのを防止する機能も有する。よって、ストッパーパイプＰ₁の材質は、押し潰しが容易な材質であることが必要であり、好適には銅、アルミニウム等が挙げられる。

まず、図８−Ａ（イ）に示されるように、タイヤバルブＶ₀のバルブ本体３１に螺合されているバルブナット３３を取り外して、通気孔３２に内装されている内部のプラグ（空気注入管）３７〔図８−Ｃ（ト）参照〕を取り出し、通気孔３２内にストッパーパイプＰ₁の下端部を挿入する。これにより、ストッパーパイプＰ₁の下端面は、バルブ本体３１の通気孔３２のテーパー内周面３２ａに当接する。次に、ストッパーパイプＰ₁の上端部から嵌め込んだバルブナット３３を回転させて、バルブ本体３１の外周面の雄螺子部３１ａに螺合させると、バルブナット３３の内鍔３４がストッパーパイプＰ₁の鍔部４２に当接し、更にバルブナット３３を強く回転させると、ストッパーパイプＰ₁の下端面は前記テーパー内周面３２ａに圧接されて、バルブ本体３１の通気孔３２とストッパーパイプＰ₁とのシールが確保される。

次に、図４に示されるように、バルブ本体３１にストッパーパイプＰ₁がセットされたタイヤＴをタイヤ吊下装置Ａのタイヤ吊下パイプ９に吊り下げる。その後に、エアシリンダ７のロッド８を引っ込めて、タイヤＴを所定量だけ上昇させると、図５に示されるように、バルブ本体３１にセットされているストッパーパイプＰ₁が、直上の注入ノズルＮの大径孔部２５ｂに挿入されて、ストッパーパイプＰ₁の上端面は注入ノズルＮのテーパー内周面２６に圧接されて、注入ノズルＮとストッパーパイプＰ₁との間のシールが確保される。なお、図４及び図５において、Ｈ₁,Ｈ₂は、それぞれ基台１の上面からタイヤＴの中心までの高さを示し、（Ｈ₂−Ｈ₁)がタイヤＴの上昇量を示す。

これにより、注入ノズルＮとバルブ本体３１とは、ストッパーパイプＰ₁を介してシールを確保して連結される。この状態で、ポンプＪを作動させて、樹脂タンクＫ内の溶液状樹脂Ｒを樹脂注入管７１、注入ノズル装置Ｂ、ストッパーパイプＰ₁及びタイヤバルブＶ₀を通してタイヤチューブＣ内に注入する〔図８−Ａ（ロ）〕。ストッパーパイプＰ₁の上下端の部分は、いずれもシールが確保されているために、溶液状樹脂Ｒが漏出することなく、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入できる。

そして、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒが満タンに充填されたことを確認してポンプＪの作動を停止させると共に、開閉バルブＶ₁を閉じた後に、ストッパーパイプＰ₁の両側に先を丸めたニッパー片２７ａが開いた状態で配置されたエアニッパー２７を作動させると、ストッパーパイプＰ₁の中間露出部は押し潰されて、タイヤチューブＣ内に充填済の溶液状樹脂Ｒの漏出を確実に防止できる〔図８−Ｂ（ハ）〕。なお、前記漏出を更に確実にするには、注入ノズルＮからストッパーパイプＰ₁を引き抜いた後に、当該ストッパーパイプＰ₁の別の部分をエアニッパー２７により再度押し潰して、押潰し箇所を複数にすればよい。

次に、エアシリンダ７のロッド８を突出させると、一対のタイヤ吊下パイプ９にタイヤＴが吊り下げられたままで、タイヤＴが僅かに下降することにより、タイヤＴの自重により、ストッパーパイプＰ₁の上端面は、注入ノズルＮのテーパー内周面２６から離間して、ストッパーパイプＰ₁の上端部は、注入ノズルＮから引き抜かれる〔図８−Ｂ（ニ）〕。ここで、タイヤチューブＣに溶液状樹脂Ｒを注入した後において、注入ノズルＮの部分を通過する溶液状樹脂Ｒの部分ゲル化により、注入ノズルＮのテーパー内周面２６に対してストッパーパイプＰ₁が接着状態となって、タイヤＴの自重のみでは分離されない場合がある。この場合には、スライド体５の下降により、一対のタイヤ吊下パイプ９がタイヤＴのリム３６から瞬間的に離間した後に、一対のタイヤ押下パイプ１１が前記リム３６に当接してタイヤＴを押し下げるので、注入ノズルＮからストッパーパイプＰ₁を確実に引き抜くことが可能となる。

そして、ストッパーパイプＰ₁の上端部を注入ノズルＮから引き抜いて、両者を分離させた後に、タイヤ吊下装置ＡからタイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒが充填されたタイヤＴを取り外して、次のタイヤＴをタイヤ吊下装置Ａに吊り下げて、上記の各工程を実施する。タイヤ吊下装置Ａから取り外されたタイヤＴは、そのまま放置することにより、タイヤチューブＣ内に充填された溶液状樹脂Ｒはゲル化される。このように、タイヤ吊下装置ＡにタイヤＴをセットした状態において、タイヤチューブＣ内の溶液状樹脂Ｒをゲル化させることなく、溶液状樹脂Ｒを満タン充填したタイヤＴは、即座にタイヤ吊下装置Ａから取り外して、次のタイヤＴの樹脂充填作業を行なうので、タイヤチューブＣ内への溶液状樹脂Ｒの充填作業を連続して行なえて、その作業能率が高められる。

次に、ストッパーパイプＰ₁における押潰し部Ｐ₁aよりもバルブ本体３１の側の部分を外周面よりも突出する部分が発生しないようにして、切断具を使用して切断し〔図８−Ｃ（ホ）〕、この状態でバルブナット３３を取り外す。なお、図８−Ｃ（ホ）において、Ｐ₁'は、切断されたストッパーパイプを示し、Ｐ₁bは、ストッパーパイプＰ₁の切断部を示す。その後に、切断されたストッパーパイプＰ₁の上端部を把持して、バルブ本体３１内からストッパーパイプＰ₁を引き抜くと、ストッパーパイプＰ₁内に充填されたゲル化樹脂と連続したバルブ本体３１内のゲル化樹脂も一緒に引き抜かれる〔図８−Ｃ（へ）〕。なお、図８−Ｃ（ホ），（ヘ）において、Ｒ’は、ゲル化された樹脂を示す。最後に、最初に取り外したプラグ３７をバルブ本体３１内に戻して、プラグ３７の雄螺子部３７ａにキャップ３８を螺合させる〔図８−Ｃ（ト）〕。これにより、タイヤチューブＣ内に充填された溶液状樹脂Ｒはゲル化して、適度な弾性反発を有する「パンクレスタイヤ」が得られる。なお、最終工程において、バルブ本体３１内にプラグ３７を戻してキャップ３８を取付けて、バルブ本体３１の通気孔３２を閉塞する実質的理由は、タイヤチューブ内のゲル化した樹脂が太陽熱により軟化して、バルブ本体３１から漏出するのを防止することであり、他の補足的理由は、一般の「空気入りタイヤ」と同一の外観を確保するためである。

また、図９には、別のストッパーパイプＰ₂を使用して、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する例が示されている。ストッパーパイプＰ₂は、バルブナット３３の鍔孔３４ａの内径よりも小さな一般部５１と、前記鍔孔３４ａの内径よりも大きくて、バルブ本体３１の通気孔３２の内径よりも小さな拡径部５２とから成る。バルブ本体３１の通気孔３２にストッパーパイプＰ₂の拡径部５２を挿入しておいて、一般部５１に嵌め込んだバルブナット３３をバルブ本体３１の雄螺子部３１ａに螺じ込むと、バルブナット３３の内鍔３４が拡径部５２に喰い込むことにより、ストッパーパイプＰ₂の下端面は、バルブ本体３１の通気孔３２のテーパー内周面３２ａに圧接されて、当該部分がシールされる。なお、図９において、５２ａは、バルブナット３３がストッパーパイプＰ₂の拡径部５２の上端部に喰い込むことにより形成された喰込み片を示す。

また、上記実施例１では、エアシリンダ７の作用により昇降する左右一対のスライド体５には、それぞれタイヤ吊下パイプ９が水平に取付けられていて、左右一対のタイヤ吊下パイプ９にタイヤＴを吊り下げることにより、左右の振れがなくなって、タイヤＴの吊下げ姿勢が安定化する。このため、タイヤバルブＶ₀を最も低い位置に配置してタイヤＴをタイヤ吊下パイプ９に吊り下げることが容易になると共に、吊り下げられたタイヤＴの左右の振れがないために、タイヤバルブＶ₀にセットされたストッパーパイプＰ₁(Ｐ₂)の軸心と注入ノズルＮの軸心とのずれがなくなって、注入ノズルＮに対するストッパーパイプＰ₁(Ｐ₂)の挿入（差込み）が容易に行われる利点がある。しかし、本発明において、左右一対のタイヤ吊下パイプ９を用いることは必須の要件ではないので、１本のタイヤ吊下パイプ９にタイヤＴを吊り下げることも可能である。

また、上記実施例１のタイヤ吊下装置Ａは、注入ノズル装置Ｂを固定配置して、吊り下げたタイヤＴを昇降させる構成であって、注入ノズル装置Ｂ、及び当該装置に連結された樹脂注入管７１の連結部を昇降させる必要がなくなるため、これらの部分の損傷、破損等を防止できる利点がある。しかし、本発明においては、タイヤ吊下装置Ａに吊り下げられたタイヤＴと注入ノズル装置Ｂとは、相対的に昇降すれば、タイヤＴのバルブ本体３１にセットしたストッパーパイプＰ₁(Ｐ₂)を注入ノズル装置Ｂの注入ノズルＮに挿入することが可能であるので、タイヤ吊下装置Ａに吊り下げられたタイヤＴと注入ノズル装置Ｂの少なくとも一方を昇降させる構成にすれば足りる。

また、上記実施例１では、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入した後に、タイヤＴのバルブ本体３１にセットされたストッパーパイプＰ₁(Ｐ₂)を注入ノズルＮから確実に引き抜くために、左右一対のスライド体５の下端部にタイヤ押下パイプ１１を水平に取り付けてあるが、本発明においては、当該タイヤ押下パイプ１１は必要不可欠な部材ではない。

実施例２は、実施例１の注入装置Ｅを使用することなく、簡易な注入装置Ｆを使用してタイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入可能とするものであり、既存の自転車店等において簡易に実施できる。図１０は、溶液状樹脂Ｒの注入時のタイヤバルブＶ₀の部分の斜視図であり、図１１は、同じく分解斜視図である。注入装置Ｆは、前記ストッパーパイプＰ₁と、外周面に環状の係止溝６１が形成された注入ノズルＮ’と、セット状態においてバルブナット３３と注入ノズルＮ’とが樹脂充填圧により分離されるのを防止すべく連結するための連結体６２とで構成される。

実施例１と同様にして、バルブ本体３１の通気孔３２にストッパーパイプＰ₁を差し込んで、ストッパーパイプＰ₁の上端から嵌め込んだバルブナット３３をバルブ本体３１の雄螺子部３１ａに螺合させることにより、ストッパーパイプＰ₁の鍔部４２をバルブ本体３１の側に押し付けて、ストッパーパイプＰ₁の下端面を通気孔３２のテーパー内周面３２ａに当接させると共に、ストッパーパイプＰ₁の上端部を注入ノズルＮ’の大径孔部２５ｂに挿入して、上端面をテーパー孔部２５ｃに当接させる。連結体６２は、コの字状をなしていて、対向板部６３に開口孔６４が形成された構成である。バルブ本体３１と注入ノズルＮ’とがストッパーパイプＰ₁を介して連結された状態において、連結体６２の一方の対向板部６３の開口孔６４にバルブ本体３１におけるバルブナット３３の直下の部分を嵌め込むと共に、連結体６２の他方の対向板部６３の開口孔６４に、注入ノズルＮ’の係止溝６１が形成されて小径となった部分を嵌め込むことにより、バルブ本体３１と注入ノズルＮ’とが連結される。エルボパイプ２１の他端部には、樹脂注入管７１が連結され、ポンプＪを作動させると、樹脂タンクＫ内の溶液状樹脂Ｒは、注入ノズルＮ’、ストッパーパイプＰ₁及びバルブ本体３１を通ってタイヤチューブＣ内に注入される。

ストッパーパイプＰ₁の部分を通過する溶液状樹脂Ｒの注入圧は、ストッパーパイプＰ₁とバルブ本体３１及び注入ノズルＮ’との連結を解除するように作用するが、バルブ本体３１と注入ノズルＮ’とは連結体６２を介して連結されているために、前記連結が解除されることはない。このため、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒが満タン充填された後に、ストッパーパイプＰ₁の中間露出部を押し潰して、タイヤチューブＣ内の充填済樹脂の漏出を防止する。その後に、直前のタイヤチューブＣ内に充填された溶液状樹脂Ｒがゲル化する前に連結体６２を外して、次のタイヤＴのチューブＣに溶液状樹脂Ｒを注入する準備を行なえるので、溶液状樹脂Ｒの注入効率が高まる。

樹脂注入装置Ｅのうち本発明に係るタイヤ吊下装置Ａ及び注入ノズル装置Ｂの全体斜視図である。同じく側面図である。同じく溶液状樹脂Ｒの注入時における部分拡大斜視図である。ストッパーパイプＰ₁を注入ノズルＮに挿入する前におけるタイヤ吊下装置ＡにタイヤＴを吊り下げた状態の正面図である。ストッパーパイプＰ₁を注入ノズルＮに挿入した状態における同様の正面図である。樹脂注入状態のタイヤバルブＶ₀及び注入ノズルＮの部分の正面断面図である。溶液状樹脂Ｒの注入状態における図６のＸ−Ｘ線断面図である。（イ），（ロ）は、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する作業を工程順に示した図である。（ハ），（ニ）は、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する作業を工程順に示した図である。（ホ）〜（ト）は、タイヤチューブＣ内に溶液状樹脂Ｒを注入する作業を工程順に示した図である。ストッパーパイプＰ₂を介してバルブ本体３１と注入ノズルＮとが連結された状態の断面図である。溶液状樹脂Ｒの注入時のタイヤバルブＶ₀の部分の斜視図である。同じく分解斜視図である。溶液状樹脂Ｒの注入装置Ｅの全体図である。

符号の説明

Ａ：タイヤ吊下装置
Ｂ：注入ノズル装置
Ｃ：タイヤチューブ
Ｅ，Ｆ：樹脂注入装置
Ｎ，Ｎ’：注入ノズル
Ｐ₁,Ｐ₂：ストッパーパイプ
Ｒ：溶液状樹脂
Ｖ₀：タイヤバルブ
５：スライド体
７：エアシリンダ（駆動手段）
９：タイヤ吊下パイプ
１１：タイヤ押下パイプ
２５：注入ノズルの樹脂吐出孔
２６：樹脂吐出孔のテーパー内周面
３１：バルブ本体
３２：バルブ本体の通気孔
３２ａ：通気孔のテーパー内周面
３３：バルブナット
４１：パイプ本体
４２：鍔部
５１：一般部
６１：係止溝
６２：連結体

Claims

弾性樹脂組成物が加熱されて溶液状となった樹脂を自転車等のタイヤチューブ内にバルブを介して注入する方法であって、
前記バルブのナットの締付けにより、バルブ本体の通気孔のテーパー内周面に対して一端部が圧接してシールされ、かつ充填後の樹脂圧によりバルブ本体から外れないようにして、前記バルブ本体にセットされるストッパーパイプを使用し、
前記バルブ本体にストッパーパイプを上記態様でセットした状態で、注入ノズル装置とタイヤのバルブとを相対的に近接させて、前記ストッパーパイプの他端部を注入ノズルの樹脂吐出孔のテーパー内周面に圧接することによりシールして、前記注入ノズルと前記バルブ本体とをストッパーパイプを介してシールを確保して連結し、
上記連結状態で、タイヤチューブ内にストッパーパイプ及びバルブを介して満タンとなるまで溶液状樹脂を注入して、満タン直後に前記ストッパーパイプの途中を押し潰して充填済樹脂の漏出を防止し、この状態でタイヤチューブ内に充填された溶液状樹脂をゲル化させることを特徴とするタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入方法。
前記ストッパーパイプは、バルブ本体の通気孔に挿入可能な外径を有するパイプ本体の途中に、バルブナットをバルブ本体に締付ける際に、バルブナットの内鍔によりバルブ本体の側に押圧される鍔部が設けられた構成であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入方法。
前記ストッパーパイプは、バルブ本体の通気孔の内径よりも小さくて、バルブナットの内鍔の内径よりも大きな外径の拡径部と、バルブナットの内鍔の内径よりも小さな外径の一般部とから成ることを特徴とする請求項１に記載のタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入方法。
請求項１の発明を実施するための装置であって、
支持柱の所定高さ位置に、タイヤバルブにストッパーパイプが予め差し込まれてセットされたタイヤを吊下げるためのタイヤ吊下パイプがほぼ水平に取付けられたタイヤ吊下装置と、
タイヤバルブが最も低い位置に配置されるようにして、前記タイヤ吊下装置のタイヤ吊下パイプに吊り下げられたタイヤのバルブのほぼ直上に配置される注入ノズルを備えた注入ノズル装置とを備え、
前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の少なくとも一方は駆動手段により昇降可能になっていて、
前記タイヤ吊下パイプと前記注入ノズル装置の間隔が小さくなるように、少なくとも一方を昇降させて、前記支持柱のタイヤ吊下パイプに吊り下げたタイヤのバルブにセットされたストッパーパイプの上端部を注入ノズル装置の注入ノズルの樹脂吐出孔に差し込んで、そのテーパー内周面に圧接するように構成されていることを特徴とするタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入装置。
前記タイヤ吊下パイプは、水平方向に所定間隔をおいて一対配置されていることを特徴とする請求項４に記載のタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入装置。
前記支持柱には、駆動手段によりスライド体が昇降可能に支持されていて、当該スライド体にタイヤ吊下パイプが支持されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入装置。
前記スライド体は、タイヤ外径を超える長さを有していて、当該スライド体の下端部には、タイヤチューブ内に溶液状樹脂を充填した後のタイヤに下方の力を加えて、注入ノズルからストッパーパイプを取り外すためのタイヤ押下パイプがほぼ水平に取付けられていることを特徴とする請求項６に記載のタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入装置。
請求項１の発明を実施するための装置であって、
タイヤバルブの本体の通気孔に差し込まれるパイプ本体の外周部の鍔部、又は拡径部にタイヤナットの回転によりバルブ本体の側に押圧されて、一端面が前記通気孔のテーパー内周面に圧接されるストッパーパイプと、
テーパー内周面に前記ストッパーパイプの他端面が圧接されて、外周面に係止溝が形成された注入ノズルと、
前記ストッパーパイプを介して連結されたバルブ本体と前記注入ノズルとが樹脂注入圧により分離されるのを防止すべく、両者を連結する連結体と、
を備えていることを特徴とするタイヤチューブ内への溶液状樹脂の注入装置。