JP2010018005A - タイヤの一体型パンク修理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シーリング剤を加温して流動性を高め、コンプレッサへの負担を軽減してコンプレッサの故障や破損を抑制する。
【解決手段】収納ケース２に、圧縮空気を発生させるコンプレッサ３と、コンプレッサ３の過圧を逃がすリリーフバルブ９と、シーリング剤を収容した容器本体４の口部４Ａにキャップ体５を取り付けたシーリング剤容器６とを少なくとも収納する。キャップ体５は、コンプレッサ３からの圧縮空気を容器本体４へ送り込む空気取入れ口部７と、容器本体４からパンクシーリング剤と圧縮空気とを順次取り出すシーリング剤・圧縮空気取出し口部３５とを有する。前記リリーフバルブ９に、該リリーフバルブ９からの圧縮空気をキャップ体５の近傍に排気することにより該キャップ体５を加温する排気パイプ１１を連結した。
【選択図】図５

Description

本発明は、パンクしたタイヤを応急的に修理するためのパンク修理装置において、シーリング剤を充填する際のコンプレッサへの負荷を軽減しうるタイヤの一体型パンク修理装置に関する。

パンクしたタイヤを応急的に修理するためのパンク修理装置として、例えば図１０に示すように、シーリング剤容器ａに、タイヤｂとコンプレッサｃとをホースｄを用いて接続し、前記コンプレッサｃからの圧縮空気をシーリング剤容器ａに送り込むことで、このシーリング剤容器ａのシーリング剤をタイヤｂ内に圧送せしめ、その後、引き続いて流れる圧縮空気によってタイヤｂを自動的にポンプアップするものが提案されている。しかしこの種のものは、パンク修理現場において装置の組立やホースの取り付け（配管）等が行われるなど作業工数が多く、取扱い性に劣るという問題がある。

そこで本発明者は、収納ケースに、コンプレッサ、切り替えスイッチ、シーリング剤容器などを配管した状態で収納した一体型パンク修理装置を提案した。この一体型パンク修理装置では、装置のコンパクト化のために、できるだけ小型のコンプレッサを用いることが望まれる。

又図９に、パンク修理における、コンプレッサの圧力計の読みと、圧縮空気の充填時間との関係を示す。この図９に示されるように、コンプレッサからの圧縮空気の圧力は、コンプレッサの始動時からリリーフバルブによって制限される最大圧力ｐ５まで時間の経過ともに上昇する第１の圧力領域Ｙａと、前記最大圧力ｐ５で一定となる第２の圧力領域Ｙｂと、前記最大圧力ｐ５から圧力ｐ２まで低下する第３の圧力領域Ｙｃと、前記圧力ｐ２で略一定となる第４の圧力領域Ｙｄと、前記圧力ｐ２から圧力ｐ４まで上昇する第５の圧力領域Ｙｅとを含んで変化している。

ここで、第１の圧力領域Ｙａにおける圧力変動点ｑ１は、シーリング剤容器ａ内でシーリング剤を密封する中蓋が、コンプレッサからの圧縮空気によって外れた時を示している。そして、この中蓋の外れによって、圧縮空気は、実質的にシーリング剤容器内に供給され、シーリング剤のタイヤ側への押し出し充填が開始する。又第２の圧力領域Ｙｂでは、最大圧力ｐ５にて、シーリング剤の押し出し充填が行われ、又第３の圧力領域Ｙｃは、シーリング剤の充填終了と、その後の圧縮空気の充填開始との過渡領域である。なお前記最大圧力ｐ５は、安全率を考慮して設定されるパンク修理装置の安全圧力であって、コンプレッサに付設のリリーフバルブによって、圧縮空気は、この安全圧力以下にコントロールされる。又第４、５の圧力領域Ｙｄ、Ｙｅでは、タイヤ内に圧縮空気が充填され、タイヤが指定内圧までポンプアップされる。なお前記圧力ｐ４は、コンプレッサ側で測定される見かけのタイヤ内圧であって、コンプレッサを停止ｑ２させて装置内の圧力を均一化させた時の圧力ｐ３である実際のタイヤ内圧ｐ３よりも２０〜５０ｋＰａ程度高くなる。なお乗用車用のパンク修理装置の場合、通常、前記圧力変動点ｑ１での圧力ｐ１は５０〜１５０ｋＰａ、前記圧力ｐ２は、１３０〜１８０ｋＰａ、圧力ｐ３はタイヤの指定内圧、圧力ｐ４は前記指定内圧＋２０〜５０ｋＰａ、最大圧力ｐ５は３３０〜３５０ｋＰａの範囲である。

他方、パンク修理装置は、例えば冬季などの低温時に使用される場合もある。係る場合、シーリング剤容器ａ内のパンクシーリング剤も低温度となるため、その粘度は上昇し流動性は低下する。従って、低温時にパンク修理を行う場合、パンクシーリング剤をタイヤに充填する際の充填時間、即ち前記第２の圧力領域Ｙｂにおける運転時間が長くなるなど、前記最大圧力ｐ５による過酷な連続運転が長く強いられることとなる。これによりコンプレッサへの負担が増して故障や破損を招くなど、コンプレッサの小型化への大きな妨げとなっている。

なお一体型パンク修理装置として、下記の特許文献１のものも知られている。

特開２００１−２１２８８３号公報

そこで本発明は、リリーフバルブからの高温の圧縮空気を、シーリング剤容器側に排気させることを基本として、この排気圧縮空気によってシーリング剤を加温してその流動性を高めることができ、コンプレッサへの負担を軽減してコンプレッサの故障や破損を抑制しうるとともに、コンプレッサの小型化、ひいては装置の小型化に貢献しうるタイヤの一体型パンク修理装置を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、収納ケースに、
圧縮空気を発生させるコンプレッサ、
前記コンプレッサの過圧を逃がすリリーフバルブ、
及び、パンクしたタイヤをシールするシーリング剤を収容した容器本体の口部に、前記コンプレッサからの圧縮空気を前記容器本体へ送り込む空気取入れ口部と、この圧縮空気の送り込みにより前記容器本体からパンクシーリング剤と圧縮空気とを順次取り出すシーリング剤・圧縮空気取出し口部とを有するキャップ体を取り付けたシーリング剤容器を少なくとも収納するとともに、
前記リリーフバルブに、該リリーフバルブからの圧縮空気を前記キャップ体の近傍に排気することにより前記キャップ体を加温する排気パイプを連結したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記収納ケースは、縦型偏平な矩形箱状のケース本体を具え、かつ該ケース本体の内部に上下にのびる隔壁体を設けることにより、該ケース本体は、前記シーリング剤容器がそのキャップ体を下方に向けて収納される巾方向一方側の第１の収納スペースを有する第１の箱部分、及び前記コンプレッサとリリーフバルブとが収納される巾方向他方側の第２の収納スペースを有する第２の箱部分に区画されるとともに、
前記排気パイプは、前記第１の収納スペースに、前記リリーフバルブからの圧縮空気を排気することを特徴としている。

本発明は叙上の如く、リリーフバルブに、該リリーフバルブからの圧縮空気をキャップ体の近傍に排気する排気パイプを接続している。この排気圧縮空気の温度はおよそ１００℃にも及ぶため、前記キャップ体の内部を通るシーリング剤を加温してその流動性を高めることができる。従って、コンプレッサへの負担を軽減でき、コンプレッサの故障や破損を抑制しうるとともに、コンプレッサの小型化、ひいては装置の小型化に貢献できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明のタイヤの一体型パンク修理装置を概念的に示す線図、図２は前記パンク修理装置の斜視図、図３は前ケース部を取り外した分解斜視図、図４は前ケース部を取り外した状態の正面図である。

図１に概念的に示すように、本実施形態の一体型パンク修理装置１は、収納ケース２に、圧縮空気を発生させるコンプレッサ３、前記コンプレッサ３の過圧を逃がすリリーフバルブ９、シーリング剤を収容した容器本体４の口部４Ａにキャップ体５を取り付けたシーリング剤容器６、前記コンプレッサ３側からのび一端がキャップ体５の空気取入れ口部７に連結された接続ホース７５、及びパンクしたタイヤＴに接続可能な接続口部７６を一端に有しかつ他端がキャップ体５のシーリング剤・圧縮空気取出し口部３５に連結されたパンク修理専用ホース７７を含む装置構成部材が収納されている。

そして本発明においては、前記装置構成部材として、前記リリーフバルブ９に一端が接続され、前記リリーフバルブ９からの圧縮空気を他端から排気する排気パイプ１１が少なくとも含まれる。

前記収納ケース２は、図２〜４に示すように、上板２ａと底板２ｂとの間を、両側の側板２ｃ、２ｃと前板２ｄと後板２ｅとで継いだ縦型偏平な矩形箱状のケース本体１０を具える。

又ケース本体１０は、その内部に、上下にのびる隔壁体１４を具え、これにより該ケース本体１０は、前記シーリング剤容器６がそのキャップ体５を下方に向けて収納される巾方向一方側の第１の収納スペース１５Ａを有する第１の箱部分１０Ａ、及び前記コンプレッサ３とリリーフバルブ９とが収納される巾方向他方側の第２の収納スペース１５Ｂを有する第２の箱部分１０Ｂに区画される。なお前記ケース本体１０は、前記前板２ｄを有する前ケース１０Ｆと、後板２ｅを有する後ケース１０Ｒとに分割できる。

又第１の箱部分１０Ａの底部には、前記シーリング剤容器６を出し入れしうる開口部１０Ａ１と、この開口部１０Ａ１を開閉しうる底蓋１２とが設けられる。この底蓋１２は、前記シーリング剤容器６の出し入れ方向、即ち上下方向とは直角な前記巾方向にスライドしうるように、例えばガイド溝（図示しない）などによって案内されるとともに、閉止状態においては、例えば爪状フックによって前記ケース本体１０に着脱容易に固定される。

次に、前記コンプレッサ３は、図５に示すように、モータＭにより回転駆動される回転軸５１にクランク５２を介して取り付けられるロッド５３と、そのロッド端に配されるピストン５４と、該ピストン５４を往復動可能に収容するとともに前記ピストン５４との間で空気を圧縮するシリンダ室５５を形成するシリンダ５６とを具える。前記モータＭと回転軸５１との間には、例えばギヤー、プーリなどを用いた周知の減速機構５７が介在し、モータＭの回転を１／３〜１／８程度に減速して回転軸５１に伝達している。

又前記クランク５２には、支持ピン５８を介して前記ロッド５３の一端が回転自在に枢支され、又ロッド５３の他端には、ピストン５４が配される。本例では、前記ロッド５３とピストン５４とはＦＲＰからなる一体成形体として形成される。又本例では、ピストン５４には、図５、６に示すように、該ピストン５４をその軸芯方向に貫通してのびる吸気孔５９Ａと、この吸気孔５９Ａをピストン前面側からバネ性を有して閉じる弁体５９Ｂとを用いた吸気弁５９が形成される。このピストン５４は、前記シリンダ５６の内腔内に収納され、該ピストン５４との間で空気を圧縮しうるシリンダ室５５を形成する。このコンプレッサ３は、前記ピストン５４がシリンダ室５５の容積を増加させる向きに後退移動するとき、前記吸気弁５９が開いて吸気孔５９Ａからシリンダ室５５内に空気を流入させるとともに、前記ピストン５４が前進移動するとき、前記吸気弁５９を閉じて前記シリンダ室５５内の空気を圧縮せしめ、圧力を高める。

又前記シリンダ５６には、シリンダ室５５に、小径な圧縮空気流入口６２を介して連なるサージタンク室６１Ｈを有するサージタンク６１が隣設される。このサージタンク室６１Ｈは、前記シリンダ室５５からの圧縮空気を貯留し、前記ピストン５４による圧力の脈動を抑える。なお前記圧縮空気流入口６２に逆止弁を設けることができ、又前記吸気弁５９をシリンダ５６に形成することもできる。

又前記サージタンク６１には、シーリング剤容器６側に接続されるニップル状の第１の接続部６０Ａと、圧力計１８に接続されるニップル状の第２の接続部６０Ｂと、サージタンク６１内の圧縮空気が安全圧力ｐ５を超えた過圧状態となったときに該圧縮空気を排気する前記リリーフバルブ９とが形成される。

前記リリーフバルブ９は、図７（Ａ）に示すように、サージタンク室６１Ｈに一端が通じかつ他端に排気口６３を設けたバルブ流路６４と、このバルブ流路６４に介在し圧縮空気の圧力が安全圧力ｐ５を超えた過圧状態となったとき該バルブ流路６４を開放させて前記排気口６３から排気させるリリーフ弁部６５とを少なくとも有する。

具体的には、リリーフバルブ９は、前記サージタンク６１から突出する管状のハウジング６６を具え、その中心孔６６ａには、その下端側に、先細コーン状の弁座部６６ａ１が形成される。又上端側に形成する内ネジ部６６ａ２には、調整ネジ６７が螺着されるとともに、前記中心孔６６ａ内には、前記弁座部６６ａ１と圧接して該弁座部６６ａ１を閉じる弁軸６８が配される。又前記調整ネジ６７と弁軸６８との間には、前記弁軸６８を下方に付勢する押しバネ６９が配される。又前記調整ネジ６７には、前記中心孔６６ａに一端が通じかつ他端が前記調整ネジ６７上端面の排気口６３で開口する導通孔６７Ａが形成される。従って、前記バルブ流路６４Ａは、前記中心孔６６ａと導通孔６７Ａとから形成され、又リリーフ弁部６５は、前記弁座部６６ａ１と弁軸６８とから形成される。なお調整ネジ６７の上端には、排気パイプ接続用のニップル状の接続部７０を形成している。

このリリーフバルブ９は、図７（Ｂ）の如く、サージタンク室６１Ｈ内の圧力が安全圧力ｐ５を越えたとき、弁軸６８を持ち上げでき、圧縮空気を、バルブ流路６４を通って排気口６３から排気させる。これにより圧縮空気圧を安全圧力ｐ５以下にコントロールでき、過圧による装置の破損、故障を防止しうる。なお安全圧力ｐ５は、前記調整ネジ６７の螺進退によって調節される。

次に、前記シーリング剤容器６は、容器本体４と、その口部４Ａに取り付くキャップ体５とからなり、該キャップ体５を下方に向けた倒立状態にて前記第１の収容スペース１５Ａ内に収納される。

前記容器本体４は、好ましくは１ＭＰａ以上の耐圧を有するボトル状の耐圧容器であって、図８に示すように、その首部４Ｂの先端に、前記口部４Ａを開口させている。又前記キャップ体５は、例えば円柱状等の胴部３２を具え、この胴部３２の上端には、前記首部４Ｂを螺着する取付け凹部３３を形成している。又取付け凹部３３の底面には、前記容器本体４の口部４Ａ内に至る例えば円柱状のボス部３４が突出するとともに、このボス部３４の外周面には、保管時等において、容器本体４内のパンクシーリング剤が流出するのを防止する中蓋３０（一点鎖線で示す）を弾性的に嵌着している。この中蓋３０は、コンプレッサ３からの圧縮空気の圧力によって、ボス部３４から自動的に外れる。

又前記胴部３２の下端側には、前記コンプレッサ３からの圧縮空気を容器本体４内に送り込むニップル状の空気取入れ口部７と、この圧縮空気の送り込みにより前記容器本体４からパンクシーリング剤と圧縮空気とを順次送り出すニップル状のシーリング剤・圧縮空気取出し口部３５とが突設されている。前記空気取入れ口部７、及びシーリング剤・圧縮空気取出し口部３５は、それぞれ前記胴部３２内を通る第１、第２の流路３６、３７を介して前記容器本体４内と導通している。

次に、本例では、前記コンプレッサ３と前記空気取入れ口部７とは、切替スイッチ８を介して接続される。この切替スイッチ８は、図１の如く、弁軸の進退動によって、コンプレッサ３の前記第１接続部６０Ａに接続される流入ポートＰ０を、第１の流出ポートＰ１又は第２の流出ポートＰ２に切り替えて導通できる。そして、第１の流出ポートＰ１に導通した場合には、コンプレッサ３からの圧縮空気は、接続ホース７５を介して前記空気取入れ口部７に供給され、パンク修理専用ホース７７からパンクシーリング剤と圧縮空気とをタイヤＴに順次送り出し、パンク修理できる。又第２の流出ポートＰ２に導通した場合には、圧縮空気のみを圧縮空気充填専用ホース７８から送り出すことができ、例えば、空気圧が下がった非パンクのタイヤを標準内圧に昇圧させたり、或いはゴムボートや浮き袋などを膨張させるために使用することができる。

なお前記切替スイッチ８も、前記コンプレッサ３、リリーフバルブ９、圧力計１８、及び電源スイッチ１９と同様に、前記第２の収納スペース１５Ｂ内に収納されており、前記第１の収納スペース１５Ａ内に収納されるシーリング剤容器６とは、前記隔壁体１４に設ける切欠き部７９（図４に示す）を通る前記接続ホース７５を介して連結される。

そして本発明では、前記リリーフバルブ９からの圧縮空気を、前記キャップ体５の近傍に排気し該キャップ体５を加温する排気パイプ１１を、前記リリーフバルブ９に連結している。この排気パイプ１１は、例えばナイロンなどの耐熱性合成樹脂、或いはスチールなどの金属材からなり、一端１１ａが前記接続部７０（図７（Ａ））に示す）に接続されるとともに、その他端１１ｂは、図４に示す如く、前記第１の収納スペース１５Ａ内かつ前記キャップ体５の近傍で開口している。なお前記「近傍」とは、前記キャップ体５との距離が５ｍｍ以下の範囲を意味する。なお排気パイプ１１はキャップ体５に向けて開口するのが好ましい。

前記リリーフバルブ９から排出される圧縮空気は、１００℃にも及ぶ高温度であるため、前記キャップ体５を充分に加温でき、その内部流路３７を通るシーリング剤を加温し、その流動性を向上させることができる。特に前記内部流路３７は小径であるため、加温による流動性アップにより流過抵抗を効果的に減じることができ、コンプレッサ３への負担を軽減できコンプレッサの故障や破損を抑制しうる。従って、より小型、低出力のコンプレッサの採用が可能となるなどコンプレッサの小型化、及び装置の小型化に貢献できる。

又本例では、前記排気パイプ１１は、第１の収納スペース１５Ａ内で開口するため、キャップ体５に加え、前記容器本体４並びにその内部のシーリング剤をも同時に加温でき、シーリング剤の流過抵抗をよりいっそう低減しうる。なお排気パイプ１１の内孔は、その内径が２〜５ｍｍ程度、若しくはそれに相当する断面積を有することが好ましい。

又リリーフバルブ９からの排出圧縮空気を、第１の収納スペース１５Ａに導くため、第２の収納スペース１５Ｂに配される装置構成部材が、排出圧縮空気の熱によって破損や変形を起こすのを防止できるという利点を奏することもできる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

本発明のタイヤの一体型パンク修理装置の一実施例を概念的に示す線図である。 パンク修理装置の斜視図である。 前ケース部を取り外した状態を示す分解斜視図である。 前ケース部を取り外した状態の正面図である。 コンプレッサを示す分解斜視図である。 コンプレッサの作動状態を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はリリーフバルブを示す断面図である。 シーリング剤容器の主要部を示す断面図である。 パンク修理における、コンプレッサの圧力計の読みと、圧縮空気の充填時間との関係を示すグラフである。 従来のパンク修理装置を説明する斜視図である。

符号の説明

２ 収納ケース
３ コンプレッサ
４ 容器本体
４Ａ 口部
５ キャップ体
６ シーリング剤容器
７ 空気取入れ口部
９ リリーフバルブ
１０ ケース本体
１１ 排気パイプ
１４ 隔壁体
１５Ａ 第１の収納スペース
１５Ｂ 第２の収納スペース
３５ シーリング剤・圧縮空気取出し口部

Claims (2)

1. 収納ケースに、
   圧縮空気を発生させるコンプレッサ、
   前記コンプレッサの過圧を逃がすリリーフバルブ、
   及び、パンクしたタイヤをシールするシーリング剤を収容した容器本体の口部に、前記コンプレッサからの圧縮空気を前記容器本体へ送り込む空気取入れ口部と、この圧縮空気の送り込みにより前記容器本体からパンクシーリング剤と圧縮空気とを順次取り出すシーリング剤・圧縮空気取出し口部とを有するキャップ体を取り付けたシーリング剤容器を少なくとも収納するとともに、
   前記リリーフバルブに、該リリーフバルブからの圧縮空気を前記キャップ体の近傍に排気することにより前記キャップ体を加温する排気パイプを連結したことを特徴とするタイヤの一体型パンク修理装置。
2. 前記収納ケースは、縦型偏平な矩形箱状のケース本体を具え、かつ該ケース本体の内部に上下にのびる隔壁体を設けることにより、該ケース本体は、前記シーリング剤容器がそのキャップ体を下方に向けて収納される巾方向一方側の第１の収納スペース、及び前記コンプレッサとリリーフバルブとが収納される巾方向他方側の第２の収納スペースに区画されるとともに、
   前記排気パイプは、前記第１の収納スペースに、前記リリーフバルブからの圧縮空気を排気することを特徴とする請求項１記載のタイヤの一体型パンク修理装置。

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