JP2010173118A - パンク修理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パンク修理装置において、簡単な構成かつ低コストで、タイヤ内の空気圧が高くなり過ぎないようにする。
【解決手段】 パンク修理装置は、シーリング剤を収容する容器と、電動モータにより駆動されるポンプとを備え、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理する。パンク修理装置は、電動モータ１３への電力供給ラインに介装された電源ユニット３０も備えている。電源ユニット３０は、第１位置にあるとき電力供給ラインを接続し、かつ第２位置にあるとき電力供給ラインを遮断する可動子３６を内蔵している。電源ユニット３０には、タイヤ２７内の空気圧が導かれており、可動子３６が第１位置にある状態で、前記導かれた空気圧が所定の空気圧を超えたとき、可動子３６が第２位置に切換えられる。
【選択図】 図２Ａ

Description

本発明は、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１，２に示されているように、シーリング剤を収容する容器と、電動モータを内蔵したポンプ装置とを備え、ポンプ装置を作動させることにより、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置は知られている。このパンク修理装置においては、タイヤ内の空気圧を検出する圧力センサを備え、圧力センサによって検出された空気圧が所定の空気圧を超えたとき、電気制御装置を制御してポンプ装置の作動を停止させるようにしている。

特開２００６−１２６９号公報 特開２００６−１０３１４４号公報

上記従来のパンク修理装置によれば、作業者はタイヤ内の空気圧を観察しながら、ポンプ装置の作動を停止させる必要はない。また、ポンプ装置の作動停止を指示しなくてもタイヤ内の空気圧が高くなり過ぎることもない。しかし、上記従来のパンク修理装置においては、圧力センサを設ける必要があるとともに、圧力センサによって検出された空気圧と所定の空気圧とを比較する比較処理及び前記比較処理に応じてポンプ装置の作動を停止させる停止処理を実行する電気制御装置が必要となる。これにより、上記従来のパンク修理装置にあっては、その構成が複雑となり、コスト高にもつながる。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、簡単な構成かつ低コストで、タイヤ内の空気圧が高くなり過ぎないようにしたパンク修理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、シーリング剤を収容する容器と、電動モータによって駆動されるポンプとを備え、前記電動モータを作動させて前記ポンプを駆動することにより、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置において、前記電動モータへの電力供給路に介装され、第１位置にあるとき電力供給路を接続し、かつ第２位置にあるとき電力供給路を遮断する可動子を内蔵した電力遮断器を備え、前記電力遮断器にタイヤ内の空気圧を導くように配管するとともに、前記電力遮断器を、前記可動子が第１位置にある状態で、前記導かれた空気圧が所定の空気圧を超えたとき、前記可動子が第２位置に切換えられるように構成したことにある。

上記のように構成した本発明によれば、可動子が第１位置にあり、電動モータに電力が供給され、電動モータの作動によりポンプが駆動されてタイヤ内に高圧空気が供給されている状態で、タイヤ内の空気圧が所定の空気圧を超えると、可動子が第２位置に切換えられて電動モータへの電力供給が遮断され、電動モータの作動が停止してポンプが駆動されなくなる。したがって、本発明によっても、作業者は、電動モータ及びポンプの作動を停止させる必要はなく、また電動モータ及びポンプの作動停止を指示しなくてもタイヤ内の空気圧が高くなり過ぎることもない。一方、本発明においては、可動子を内蔵する電力遮断器は電動モータへの電力供給路に介装され、かつ電力遮断器にはタイヤに供給される空気圧を導くように配管されているだけの簡単な構成が採用されている。これにより、本発明によれば、簡単かつ低コストな装置により、作業者が電動モータ及びポンプの作動停止を指示しなくても、タイヤ内の空気圧が高くなり過ぎることを防止できる。

本発明の一実施形態に係るパンク修理装置の全体概略図である。 初期状態にある電源ユニットの縦断面図である。 前記電源ユニットの作動を説明するための図２Ａとは異なる状態にある電源ユニットの縦断面図である。 前記電源ユニットの作動を説明するための図２Ａ及び図２Ｂとは異なる状態にある電源ユニットの縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るパンク修理装置の全体概略図である。パンク修理装置は、ケース１０内に収容された容器１１、ポンプ１２、電動モータ１３、電気制御装置１４及び電源ユニット３０を備えている。

容器１１は、ほぼ円筒状に構成されるとともに上板部及び底板部を有して密閉空間を形成するもので、内部にシーリング剤を収容する。容器１１の側壁は、上部にて円筒状に形成され、下部にてテーパ状に形成されて下方に向うに従ってその直径が上部に比べて徐々に小さくなるように構成されている。容器１１の上板部には、注入口１１ａが設けられている。注入口１１ａには、キャップ１１ｂが取り外し可能に設けられている。キャップ１１ｂを取り外した状態で、シーリング剤が容器１１内に注入される。キャップ１１ｂで注入口１１ａを塞いだ状態では、容器１１内は、空気が漏れないように密閉される。シーリング剤は、タイヤのパンク孔をシールするもので、通常の状態では粘性が低く、タイヤ内に注入されて高圧力になると粘性が高められ、パンク孔に侵入した後に車両の予備走行により完全に固化する。

容器１１の底板部の下面には、バルブ装置１５，１６が組み付けられている。バルブ装置１５は、ポンプ１２から管２１を介して供給される高圧の空気を底板部に設けた孔１１ｃを介して容器１１内に導入する一方向性バルブで構成されている。このバルブ装置１５は、管２１を介して供給される空気の圧力が所定圧力を超えるときにはじめて連通するもので、容器１１内のシーリング剤が管２１内に漏れ出すことはない。バルブ装置１６は、容器１１内のシーリング剤及び容器１１を介した高圧の空気を、底板部に設けた孔１１ｄを介して管２２内に導出する一方向性のバルブで構成されている。このバルブ装置１６は、容器１１内の圧力が所定圧力を超えるときにはじめて連通するもので、容器１１内にシーリング剤が単に収容されているだけでは、容器１１内のシーリング剤が管２２に漏れ出すことはない。

管２２には、分岐管２３を介して、管２４が接続され、管２４の先端はコネクタ２５に接続されている。コネクタ２５には、ホース２６が取り外し可能に接続されるようになっている。ホース２６の先端には、車両に装着されているタイヤ２７のタイヤバルブに気密的に接続されるアダプタ２６ａが設けられている。分岐管２３には、一端が電源ユニット３０に接続された管２８の他端が接続されている。この管２８を介して、電源ユニット３０は管２２，２４に連通している。ただし、シーリング剤がタイヤ２７内に供給されている低圧状態では、分岐管２３内に設けたバルブ（図示しない）により、管２８と管２２，２４との連通が阻止されるようになっている。これにより、シーリング剤が管２８内に侵入することはない。

ポンプ１２は、図示しない減速機構を介して電動モータ１３の回転により駆動されて、高圧の空気を管２１内に吐出する。電動モータ１３は、電気制御装置１４によって駆動制御されて回転する。電気制御装置１４は、電源ユニット３０から一対の電力供給ライン４１ａ，４１ｂを介して電力の供給を受けると、供給された電力を電動モータ１３に供給して電動モータ１３を回転させる。電気制御装置１４は、電源ユニット３０から電力供給ライン４１ａ，４１ｂを介した電力供給が遮断されると、電動モータ１３への電力供給を遮断して電動モータ１３の回転を停止させる。

電源ユニット３０は、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、方形状のケース３１内に組み込まれて樹脂等の絶縁材料で構成された円筒状の支持体３２を有する。支持体３２は、その底面にてケース３１の底面に固定され、その内部はケース３１の底面に設けたコネクタ３３を介して管２８に連通している。支持体３２の上端部の内周面上には段差が形成されていて、円筒状の薄肉部３２ａが設けられるとともに、環状の座部３２ｂが設けられている。この環状の薄肉部３２ａには、周方向の２箇所にて上方から切り欠かれた一対の切り欠きが設けられている。これらの切り欠きには、金属性の導電材料で構成された固定端子３４ａ，３４ｂが組み込まれて固定されている。

固定端子３４ａには、ケース３１に組み付けられた固定部材４２ａを介してケース３１内に侵入している電力供給ライン４１ａ，４１ｂのうちの一方の電力供給ライン４１ａの端部が、半田付けにより接続されている。固定端子３４ｂには、ケース３１に組み付けられた固定部材４２ｂを介して外部からケース３１内に侵入している一対の電力供給ライン４３ａ，４３ｂの一方の電力供給ライン４３ａの端部が、半田付けにより接続されている。他方の電力供給ライン４１ｂは、他方の電力供給ライン４３ｂに接続され、すなわち前記他方の電力供給ライン４１ｂ，４３ｂは互いに一本のラインを構成している。ただし、電力供給ライン４１ａ，４１ｂは、電源ユニット３０の外部では絶縁部材により被覆されてコードを構成している。

電力供給ライン４３ａ，４３ｂも、電源ユニット３０の外部では絶縁部材により被覆されてコードを構成している。このコードを構成する電力供給ライン４３ａ，４３ｂの他端部には、プラグ４４が設けられている（図１参照）。プラグ４４は、車両のシガーソケットに接続されて、シガーソケットから電力の供給を受ける。なお、シガーソケットを電力供給源とすることに代えて、家庭用電源コンセントから電力供給を受けるようにしてもよい。この場合には、家庭用電源コンセントに接続されるプラグを用いればよい。さらに、電力供給源として、バッテリを用いてもよい。

薄肉部３２ａ及び固定端子３４ａ，３４ｂの上面には、上板部３５ａを有する円筒状部材３５の底面が固着されている。円筒状部材３５は、ゴム等の弾性を有する絶縁材料で構成されている。円筒状部材３５の軸方向の下部には、内側に張り出した環状の凸部３５ｂが一体形成されている。この凸部３５ｂの上面はほぼ平らに形成され、凸部３５ｂの上面には可動子３６が載置されている。可動子３６は、金属製の導電材料で円盤状に構成されている。可動子３６の上面と円筒状部材３５の上板部３５ａの下面との間には、圧縮スプリング３７が組み込まれている。上板部３５ａ内には、上板部３５ａの変形を避けるために、円盤状の金属板３８が埋め込まれている。上板部３５ａの上面には、作業者によって押圧操作される押圧部３９が固着されている。押圧部３９は、樹脂等により形成され、ケース３１の上板に設けた孔３１ａから上方に突出している。なお、この電源ユニット３０が本発明の電力遮断器を構成する。

ここで、可動子３６、圧縮スプリング３７及び円筒状部材３５の凸部３５ｂについて説明を加えておく。可動子３６は、初期の状態では、図２Ａに示すように、凸部３５ｂの上面に着座している。この状態では、可動子３６は圧縮スプリング３７により下方に付勢されるが、凸部３５ｂは、下部から上方に向かうに従って内側への張り出し量が大きくなるように形成され、圧縮スプリング３７の付勢力では可動子３６が下方に変位しないようになっている。すなわち、可動子３６が凸部３５ｂの上面に安定して着座するように、圧縮スプリング３７のばね力と、凸部３５ｂの形状が設定されている。

一方、この状態で、図２Ｂに示すように、作業者が、手又は器具を使って、押圧部３９に対して下方への外力を加えると、円筒状部材３５の変形を伴い、可動子３６は、凸部３５ｂを乗り越えて下方に変位し、最終的には、支持体３２の座部３２ｂに着座する。したがって、可動子３６は、押圧部３９に対する下方への外力により凸部３５ｂを乗り越えることができるように、凸部３５ｂの内側への最大張り出し量が設定されている。

一方、この状態で、押圧部３９に対する下方への外力付与を停止すると、圧縮スプリング３７のばね力及び円筒状部材３５の弾性力により、円筒状部材３５が元の形状に戻り、電源ユニット３０は図２Ｃに示す状態となる。この状態では、可動子３６の外周面は、固定端子３４ａ，３４ｂに接触して電力供給ライン４１ａ，４１ｂが導通状態になる。したがって、可動子３６の直径は、固定端子３４ａ，３４ｂの内周面間の距離に等しく設定されている。なお、可動子３６の外周面と固定端子３４ａ，３４ｂの内側面との確実な接触を確保するために、固定端子３４ａ，３４ｂの内側面に弾性を有する導電性の接点を配置するとよい。また、管２８を介して支持体３２内に供給される空気が支持体３２内から円筒状部材３５内に漏れ出さないように、可動子３６の下面と支持体３２の座部３２ｂとの間の気密性を高く保つ必要があり、可動子３６の下面と支持体３２の座部３２ｂとは密着されるようになっている。必要に応じて、シール部材を可動子３６の下面又は支持体３２の座部３２ｂに設けるとよい。

また、この状態で、後述するように、タイヤ２７内の空気圧が所定の高圧まで上昇した時点では、管２８を介して支持体３２の内部に供給される空気圧により、可動子３６は、圧縮スプリング３７の付勢力に抗して上方へ変位し、円筒状部材３５の凸部３５ｂを乗り越えて図２Ａに示す初期状態に復帰するようになっている。したがって、前記所定の高圧によって可動子３６の下面に対して上方に加えられる空気圧による力と、図２Ｃの状態における圧縮スプリング３７によって可動子３６の上面に対して下方に加えられる力とがほぼ等しくなるように、圧縮スプリング３７のばね力が設定されている。

次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。作業者は、まず、容器１１内にシーリング剤を注入したのち、キャップ１１ｂを閉めて容器１１を密閉する。そして、作業者は、アダプタ２６ａをパンクしたタイヤ２７のタイヤバルブに組付けるとともに、プラグ４４を車両のシガーソケットに接続する。なお、これらの作業の順番は、いずれを先に行ってもよい。この状態では、電源ユニット３０は、図２Ａに示す初期状態にあり、可動子３６は、円筒状部材３５の凸部３５ｂの上面に着座している。したがって、固定端子３４ａ，３４ｂ間は電気的に遮断されており、電力供給ライン４３ａ，４３ｂと電力供給ライン４１ａ，４１ｂとは電気的に接続されていない。これにより、シガーソケットから電力供給ライン４３ａ，４３ｂを介して供給される電力は、電源ユニット３０を介して電気制御装置１４に供給されないので、電動モータ１３は停止状態にあってポンプ１２も作動しない。また、タイヤ２７はパンクしているので、管２２，２４，２８及びホース２６内の空気圧は低い。

一方、この状態で、図２Ｂに示すように、作業者が、手又は器具を使って、押圧部３９に対して下方への外力を加えると、円筒状部材３５の変形を伴い、可動子３６は、凸部３５ｂを乗り越えて下方に変位し、最終的には、支持体３２の座部３２ｂに着座する。この状態では、可動子３６の外周面は、固定端子３４ａ，３４ｂに接触して電力供給ライン４１ａ，４３ａ間が導通する。したがって、シガーソケットから電力供給ライン４３ａ，４３ｂを介して供給される電力は、固定端子３４ａ，３４ｂ、可動子３６及び電力供給ライン４１ａ，４１ｂを介して電気制御装置１４に供給される。この電力の供給により、電気制御装置１４は電動モータ１３を作動させ始め、ポンプ１２の作動が開始する。また、前記押圧部３９に対する下方への外力をなくすと、圧縮スプリング３７のばね力及び円筒状部材３５の弾性力により、円筒状部材３５が元の形状に戻り、電源ユニット３０は図２Ｃに示す状態となる。なお、これらの図２Ｂ及び図２Ｃに示す状態が、本発明の可動子３６が第１位置にある状態に対応する。

前記のようにして、ポンプ１２が作動し始めると、ポンプ１２によって吐出された空気が管２１及びバルブ装置１５を介して容器１１内に侵入する。この侵入した空気は、シーリング剤内を通って容器１１の上部に蓄積され始める。そして、容器１１内の圧力が高くなり始めると、最初、シーリング剤が、バルブ装置１６、管２２、分岐管２３、管２４、コネクタ２５、ホース２６及びアダプタ２６ａを介して、タイヤ２７内に侵入し始める。なお、この状態では、管２２，２４内の空気圧があまり高くないので、分岐管２３内に設けたバルブにより、シーリング剤の管２８内への侵入は阻止される。タイヤ２７内においては、シーリング剤は、タイヤ２７のパンク孔内に侵入していく。容器１１内のシーリング剤が放出され終えると、ポンプ１２から吐出され、一旦容器１１内に蓄積された空気が、バルブ装置１６、管２２、分岐管２３、管２４、コネクタ２５、ホース２６及びアダプタ２６ａを介して、タイヤ２７内に供給され始める。そして、タイヤ２７のパンク孔内に侵入したシーリング剤がパンク孔を塞ぐように作用するので、タイヤ２７内の空気圧は上昇する。このタイヤ２７内の空気圧の上昇によってパンク孔内に侵入したシーリング剤の粘度は高まるが、完全には固化しない。そして、管２２，２４、ホース２６及びタイヤ２７内の空気圧がある程度上昇すると、管２８は分岐管２３内に設けたバルブを介して管２２，２４に連通する。

前記管２２，２４との連通により、タイヤ２７内の空気圧は、管２８を介して電源ユニット３０にも供給され、図２Ｃの状態にある支持体３２内の空気圧も上昇する。そして、タイヤ２７内の空気圧が所定の高圧まで上昇すると、支持体３２の内部の空気圧により、可動子３６は、圧縮スプリング３７の付勢力に打ち勝って上方へ変位し、円筒状部材３５の凸部３５ｂを乗り越えて円筒状部材３５の凸部３５ｂの上面に着座する。すなわち、電源ユニット３０は、図２Ａに示す初期状態に復帰する。これにより、固定端子３４ａ，３４ｂ間は電気的に遮断され、すなわち電力供給ライン４３ａ，４３ｂと電力供給ライン４１ａ，４１ｂとの間の接続が解除されるので、電気制御装置１４には電力が供給されなくなる。その結果、電気制御装置１４は、電動モータ１３の作動制御を停止し、ポンプ１２の作動も停止する。この状態では、前述のようにタイヤ２７内の空気圧は所定の高圧まで達している。なお、この図２Ａに示す状態が、本発明の可動子３６が第２位置にある状態に対応する。

次に、作業者は、アダプタ２６ａをタイヤ２７のタイヤバルブから外し、その後に車両を予備走行させる。この予備走行により、パンク孔に侵入したシーリング剤は完全に固化し、パンクの修理が完了する。なお、前記予備走行後、タイヤ２７内の空気圧を測定して、前記予備走行によりタイヤ２７の空気圧が低下していた場合には、タイヤ２７の空気圧を高めておくとよい。この場合、シーリング剤を容器１１内に注入しない状態で、このパンク修理装置を上述のようにして作動させてもよいし、他の空気供給装置を用いていてもよい。

上記作動説明からも理解できるとおり、上記実施形態によれば、作業者は、押圧部３９を押圧するという簡単な操作により、パンク修理装置を作動開始させるだけで、パンク修理装置によるパンク修理が実行される。そして、タイヤ２７内へのシーリング剤の注入後、タイヤ２７内の空気圧が所定圧力に達すると、パンク修理装置は自動的に作動停止する。すなわち、作業者は、ポンプ１２の作動を停止させる必要はなく、またポンプ１２の作動停止を指示しなくても、パンク修理装置によるパンク修理が自動的に停止し、タイヤ２７内の空気圧が高くなり過ぎることもない。さらに、上記のように構成したパンク修理装置においては、可動子３６を内蔵する電源ユニット３０を電力供給ライン４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂに介装させるという簡単な構成を採用しているので、作業者によるポンプ１２の作動停止の必要性をなくすとともに、タイヤ２７内の空気圧が高くなり過ぎないようにしたパンク修理装置を、簡単な構成かつ低コストで製造できるようになる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態において、電源ユニット３０をパンク修理装置全体に対する電源スイッチとして用いるようにした。しかし、これに代えて、電源ユニット３０とは独立して電源スイッチを別途用意し、この電源スイッチを電力供給ライン４１ａ，４１ｂ（又は電力供給ライン４３ａ，４３ｂ）に介装することにより、電源スイッチを電源ユニット３０に直列に接続するようにしてもよい。そして、前記別途設けた電源スイッチの操作によりパンク修理装置全体の作動開始及び作動停止を制御するとともに、上述した電源ユニット３０により電力供給ライン４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂの導通及び遮断を選択的に制御するようにしてもよい。また、前記電源ユニット３０に加えて、作業者により操作されるスタートスイッチを電気制御装置１４に別途接続して、パンク修理装置のパンク修理動作を前記スタートスイッチの操作により開始させるようにしてもよい。

１１…容器、１２…ポンプ、１３…電動モータ、１４…電気制御装置、２６…ホース、２７…タイヤ、３０…電源ユニット、３２…支持体、３４ａ，３４ｂ…固定端子、３５…円筒状部材、３６…可動子、３７…圧縮スプリング、４１ａ，４１ｂ，４３ａ，４３ｂ…電力供給ライン

Claims (1)

1. シーリング剤を収容する容器と、電動モータによって駆動されるポンプとを備え、前記電動モータを作動させて前記ポンプを駆動することにより、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置において、
   前記電動モータへの電力供給路に介装され、第１位置にあるとき電力供給路を接続し、かつ第２位置にあるとき電力供給路を遮断する可動子を内蔵した電力遮断器を備え、
   前記電力遮断器にタイヤ内の空気圧を導くように配管するとともに、前記電力遮断器を、前記可動子が第１位置にある状態で、前記導かれた空気圧が所定の空気圧を超えたとき、前記可動子が第２位置に切換えられるように構成したことを特徴とするパンク修理装置。

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