JP2014217997A - タイヤのパンク修理キット - Google Patents

Abstract

【課題】パンク修理液の逆流を防止しながら、圧力乖離を抑制する。【解決手段】ボトル容器の口部にキャップを取り付けたボトルユニットの前記キャップは、コンプレッサからの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路と、この圧縮空気の送り込みによりボトル容器からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路とを具える。前記第１流路内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けた。【選択図】図６

Description

本発明は、パンクしたタイヤにパンク修理液と圧縮空気とを順次注入してパンクを応急的に修理するタイヤのパンク修理キットに関する。

タイヤのパンクを応急的に修理するパンク修理キットとして、パンクしたタイヤにパンク修理液と圧縮空気とを順次注入してポンプアップし、その後、この状態でタイヤを走行させることにより、パンク穴を応急的にシールするものが、例えば特許文献１などに提案されている。

この修理キットは、図１０に示すように、圧縮空気を発生させるコンプレッサａと、パンク修理液を収容したボトル容器ｂの口部にキャップｃを取り付けたボトルユニットｄとを具える。また前記キャップｃには、コンプレッサａからの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路ｅ１と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器ｂからパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路ｅ２とが形成されている。

他方、前記修理キットを用いてパンク修理液をタイヤ内に注入する際、注入途中でタイヤバルブ等が詰まるなどの異常な作動状態においては、ボトル容器ｂ内の圧力がしだいに上昇する。そして前記圧力が、コンプレッサａに設けるリリーフバルブのリリーフ圧を超えた場合、前記リリーフバルブが作動しその過圧を放出する。しかしコンプレッサａは、圧縮空気がリリーフバルブから放出されるときに圧力降下を起こすため、ボトル容器ｂ内のパンク修理液が、過圧空気とともにコンプレッサａ側に逆流するという恐れを招く。

そこで前記第１流路ｅ１には、同図に示すように、例えばゴム製弁座やボール弁などを用いた一方弁ｆが設けられている。

しかしこのように構成された一方弁ｆは、パンク修理液だけでなく空気の逆流も防止する。その結果、下記に示す圧力乖離の問題を新たに発生させる。この圧力乖離とは、コンプレッサａのスイッチを入れっぱなしにし、パンク修理したタイヤをリリーフバルブのリリーフ圧までポンプアップしようとした場合に、実際のタイヤの内圧Ｐｔが、コンプレッサａの圧力計の表示圧力Ｐｉよりも、例えば１００ｋＰａ程度高くなってしまうという現象である。

前記圧力乖離の発生メカニズムは、次のとうりである。即ち、コンプレッサａでは、ピストンの圧縮行程にてシリンダ出力が最大圧力になり、吸気行程にて最小圧力になるなど圧力が変動する。従って、コンプレッサａからの高圧空気が前記一方弁ｆを通って逆流しない場合には、タイヤの内圧Ｐｔは、最大圧力まで上昇する。これに対して、例えばブルドン管式やダイアフラム式の一般の圧力計では、その表示圧力Ｐｉは、最大圧力と最小圧力との中間の圧力となる。これによって前記圧力乖離が発生する。なお圧力乖離がある場合にも、タイヤには、コンプレッサａの能力以上の圧力が掛からないため、安全上の問題はないが、使用者に不信感や不安感を与えるため、その解決が望まれる。

特開２０１２−１１１０５２号公報

そこで本発明は、一方弁に代えて圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを用いることを基本として、パンク修理液のコンプレッサ側への逆流を防止しながら、圧力乖離の問題を解決しうるタイヤのパンク修理キットを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部を有するコンプレッサと、パンク修理液を収容したボトル容器の口部にキャップを取り付けたボトルユニットとを具えるタイヤのパンク修理キットであって、
前記キャップは、前記圧縮空気吐出口部からの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路とを具え、
しかも前記第１流路のコンプレッサ側開口部と前記圧縮空気吐出口部とは、直接又は接続流路を有する接続手段を介して接続されるとともに、
前記第１流路内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けたことを特徴としている。

また請求項２は、圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部を有するコンプレッサと、パンク修理液を収容したボトル容器の口部にキャップを取り付けたボトルユニットとを具えるタイヤのパンク修理キットであって、
前記キャップは、前記圧縮空気吐出口部からの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路とを具え、
しかも前記第１流路のコンプレッサ側開口部と前記圧縮空気吐出口部とは、接続流路を有する接続手段を介して接続されるとともに、
前記接続流路内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けたことを特徴としている。

また請求項３では、前記多孔質材は、連続気泡を有するスポンジ材であることを特徴としている。

また請求項４では、前記多孔質材は、不織布材であることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、第１流路内又は接続流路内に、撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けている。この逆流防止フィルタは、パンク修理液の通過を阻止しうる。そのため、例えばパンク修理液のタイヤへの注入途中で、タイヤバルブが詰まった場合にも、ボトル容器内のパンク修理液が逆流してコンプレッサを損傷させるのを防止できる。

また前記逆流防止フィルタは、圧縮空気を通過させうる。従って、逆流防止フィルタよりもコンプレッサ側の圧縮空気の圧力と、ボトル容器側の圧縮空気の圧力との差を、圧縮空気の通過によって低減させうる。そのため、圧力計の表示圧力とタイヤの実際の内圧との差（圧力乖離）の発生を抑えることができる。

本発明のパンク修理キットの使用状態を示す斜視図である。 コンプレッサの内部構造を示す平面図である。 コンプレッサー本体の主要部を示す斜視図である。 コンプレッサー本体の主要部を示す断面図である。 ボトルユニットとコンプレッサとの接続前の状態を示す部分断面図である。 キャップの内部構造を示す断面図である。 逆流防止フィルタの取り付け状態を示す分解断面図である。 パンク修理キットの他の実施例を示す斜視図である。 接続手段を示す断面図である。 従来のパンク修理キットを説明する断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のパンク修理キット１は、圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部７を有するコンプレッサ２と、ボトルユニット３とを具える。また前記ボトルユニット３は、パンク修理液を収容したボトル容器４と、その口部４Ａ（図６に示す。）に取り付くキャップ６とを具える。

なお本例のパンク修理キット１では、前記コンプレッサ２とボトルユニット３とが、接続ホースなどの接続手段を用いることなく、パンク修理現場において直接接続される。また前記ボトルユニット３には、送給ホース８の一端部が予め連結されており、その他端部が、パンク修理現場においてタイヤＴの空気バルブＴｖに接続される。

前記コンプレッサ２は、図２に示すように、ケース９に収納されるコンプレッサ本体１３を具える。このコンプレッサ本体１３は、周知構造をなし、モータＭ、該モータＭに連結されるピストン１０、このピストン１０との間で空気を圧縮するポンプ室１１を形成するシリンダ１２、圧縮空気の加圧を逃がすリリーフバルブ１４（図３、４に示す）、及び圧力計１５を含んで構成される。

前記モータＭとしては、例えば自動車の１２Ｖ直流電源で作動する市販の種々のＤＣモータが好適に採用される。このモータＭには、前記図１に示すように、自動車のシガーライターソケットに接続可能な電源プラグ１６Ａを先端に設けた電源コード１６が、前記ケース９の上板部に取り付く電源スイッチＳＷを介して接続される。

図３、４に示すように、前記ピストン１０は、前記モータＭに周知のクランク機構１７を介して連結され、ポンプ室１１内に往復運動可能に収容される。このピストン１０には、外気をポンプ室１１内に吸気する吸気弁１８が形成される。前記シリンダ１２は、前記ポンプ室１１を形成するシリンダ本体１２Ａと、ポンプ室１１からの圧縮空気を受け取るサージ室１９を形成するシリンダ副部１２Ｂとを一体に具える。なおポンプ室１１とサージ室１９とは、一方弁（図示しない）を介して導通される。

また前記シリンダ副部１２Ｂには、サージ室１９内の圧縮空気の圧力を測定する圧力計１５と、前記圧力がリリーフ圧を超えたときにその過圧を逃がすリリーフバルブ１４と、圧縮空気をサージ室１９から前記圧縮空気吐出口部７まで案内する案内流路２０Ａを有する導管部２０とが取り付きく。なお圧力計１５、及びリリーフバルブ１４として、周知構造のものが好適に採用される。また前記導管部２０は、前記ケース９を貫通してのび、その先端に、前記圧縮空気吐出口部７を具える。

次に、前記ボトルユニット３は、ボトル容器４とキャップ６とを具える。前記ボトル容器４は、図６に示すように、パンク修理液を収容する胴部２４の下端に、パンク修理液を出し入れしうる小径円筒状の口部４Ａを突出している。

また前記キャップ６は、前記コンプレッサ２の圧縮空気吐出口部７からの圧縮空気をボトル容器４内へ送り込む第１流路２８と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器４からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路２９とを具える。

具体的には、本例のキャップ６は、底面をなす底板部分３１と、ボトル容器４の前記口部４Ａを取り付けるボトル取付部分３２と、その間に配されるくびれ部分３３とを一体に具えるキャップ本体６Ａを有する。そして、このキャップ本体６Ａ内に、前記第１流路２８と第２流路２９とが形成される。

前記ボトル取付部分３２は、前記口部４Ａを固定する取付け凹部３２Ａと、この取付け凹部３２Ａの底面から隆起するボス部３２Ｂとを有する。前記取付け凹部３２Ａは、その内壁面に設ける内ネジにより前記口部４Ａを螺着する。また前記ボス部３２Ｂの上面には、前記第１流路２８のボトル容器側開口部をなす第１流路上開口部２８Ｕと、前記第２流路２９のボトル容器側開口部をなす第２流路上開口部２９Ｕとがそれぞれ開口している。

また前記くびれ部分３３には、コンプレッサ２の前記圧縮空気吐出口部７に接続されるコンプレッサ連結部３５と、前記送給ホース８の一端部を連結するホース連結部３６とが突設される。本例では前記コンプレッサ連結部３５が、前記圧縮空気吐出口部７に嵌入される嵌入ノズル３５Ａとして形成される場合が示される。

そして前記コンプレッサ連結部３５（嵌入ノズル３５Ａ）の先端に、前記第１流路２８のコンプレッサ側開口部をなす第１流路下開口部２８Ｌが開口する。またホース連結部３６の先端に、前記第２流路２９のタイヤ側開口部をなす第２流路下開口部２９Ｌが開口する。

前記第１流路２８は、前記第１流路下開口部２８Ｌから横向きにのびる横流路部２８Ａと、前記第１流路上開口部２８Ｕから下向きにのびかつ前記横流路部２８Ａに通じる縦流路部２８ＢとからなるＬ字状をなす。また前記第２流路２９も同様に、前記第２流路下開口部２９Ｌから横向きにのびる横流路部２９Ａと、前記第２流路上開口部２９Ｕから下向きにのびかつ前記横流路部２９Ａに通じる縦流路部２９ＢとからなるＬ字状をなす。

そし本願第１発明のパンク修理キット１では、前記第１流路２８内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる逆流防止フィルタ４０が設けられる。本例では、前記第１流路２８の縦流路部２８Ｂ内に、逆流防止フィルタ４０が設けられる場合が示される。

具体的には、図７に示すように、前記縦流路部２８Ｂは、小径な流路部本体３７ａと、この流路部本体３７ａの上端に段差面３７ｂを介して連なる大径のフィルタ保持孔部３７ｃとを具える。前記フィルタ保持孔部３７ｃの上端側には、フィルタ固定キャップ３８取付用のキャップ取付け領域３７ｃ１が形成される。本例では、前記キャップ取付け領域３７ｃ１には内ネジが形成され、前記フィルタ固定キャップ３８を螺着する場合が例示される。しかし螺着以外に、例えば接着剤、熱溶着など適宜の方法によって前記フィルタ固定キャップ３８をキャップ取付け領域３７ｃ１に固定することができる。

前記フィルタ固定キャップ３８は、前記キャップ取付け領域３７ｃ１に固定（本例では螺着）される胴部３８ａと、その上端に周設されるフランジ部３８ｂとを有する。またフィルタ固定キャップ３８には、その上面ＳＵ、下面ＳＬ間を貫通してのびる貫通孔３８Ｈが形成される。

また前記逆流防止フィルタ４０は、前記フィルタ保持孔部３７ｃ内に挿入される円柱状をなし、前記段差面３７ｂとフィルタ固定キャップ３８の下面ＳＬとの間に挟まれて保持される。

この逆流防止フィルタ４０として、撥水性を有する多孔質材が使用される。このような逆流防止フィルタ４０は、多孔質材からなるため、圧縮空気等の気体を通過させることができる。従って、逆流防止フィルタ４０よりもコンプレッサ２側の圧縮空気の圧力と、ボトル容器４側の圧縮空気の圧力との差を、圧縮空気の通過によって均衡させうる。そのため、圧力計１５の表示圧力ＰｉとタイヤＴの実際の内圧Ｐｔとの差（圧力乖離）の発生を抑えることができる。

他方、前記逆流防止フィルタ４０は撥水性を有するため、水やパンク修理液などの液体に対しては、接触角が大となるため、通過を阻止することができる。従って、例えばパンク修理液のタイヤへの注入途中で、タイヤバルブＴｖが詰まった場合にも、ボトル容器４内のパンク修理液がコンプレッサ側に逆流してコンプレッサ２を損傷させるのを防止することができる。

なお撥水性の有無の判定は、下記のとうりである。前記逆流防止フィルタ４０を水深１５０mmの水槽内に沈め、２４時間放置した後の重量を測定し、沈める前の初期重量との比（放置後の重量／初期重量）が３３以下の場合を撥水性を有すると判断する。

前記多孔質材としては、連続気泡を有するスポンジ材が好適に採用しうる。しかし前記スポンジ材以外にも、繊維を重ね合わせたウエブ状の不織布材を採用することもできる。また多孔質材としては、高価ではあるが焼結多孔質体を用いることもでき、この焼結多孔質体にはプラスチック焼結多孔質体、セラミック焼結多孔質体、金属焼結多孔質体が含まれる。

撥水性を付与させる手段として、前記多孔質材の表面に、撥水剤をコーティングすることが挙げられる。またスポンジ材の場合、発泡前の樹脂材に撥水剤を配合し、しかる後発泡させることで、多孔質材の内部全体に亘って撥水性を付与させることができる。また不織布材の場合、表面に撥水剤をコーティングした繊維を重ね合わせて積層させることによっても、多孔質材の内部全体に亘って撥水性を付与させることができる。

前記撥水剤として、特に規制されないが、例えば、ワックス類、金属石鹸、アルキルピリジニウムハロゲン化合物、シリコーン、フッ素化合物などを挙げることができる。

またスポンジ材として、例えばエーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、クロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＤＰＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジを好適に用いることができる。しかしエーテル系ポリウレタンスポンジを含むウレタン系スポンジは、安価でありかつ発泡率の調整が容易などの観点からより好適に採用しうる。

スポンジ材の場合、その密度が２０〜６０ｋｇ／ｍ^３のものが好適である。前記密度が２０ｋｇ／ｍ^３を下回る場合、気泡が大きくなりすぎてパンク修理液の通過阻止効果が不十分となる。逆に密度が６０ｋｇ／ｍ^３を上回る場合、気泡が小さくなりすぎて空気透過損失が大となる。その結果、コンプレッサ２の昇圧性能を低下させる傾向となる。

またスポンジ材の場合、その厚さｔが厚すぎると、空気透過損失が大となって昇圧性能の低下を招き、逆に薄すぎると、パンク修理液の通過阻止効果が不十分となる。このような観点から、前記厚さｔは２〜２０ｍｍの範囲が好ましい。

図８に、本願第２発明のパンク修理キット１を示す。第２発明のパンク修理キット１では、コンプレッサ２とボトルユニット３とが、例えばホース状の接続手段４１を介して接続される。即ち、図９に拡大して示すように、前記第１流路下開口部２８Ｌと前記圧縮空気吐出口部７とが接続手段４１を介して接続される。そして、前記接続手段４１の接続流路４１Ｈ内に、前記逆流防止フィルタ４０を設けている。

具体的には、コンプレッサ２の前記導管部２０には、例えば外ネジを有するニップル状の接続部２３が形成され、その先端に前記圧縮空気吐出口部７が開口する。又キャップ６の前記コンプレッサ連結部３５は、例えばタケノコ状のホース連結部３５Ｂとして形成される。

又前記接続手段４１は、前記接続部２３に連結される連結金具４２、及びこの連結金具４２と前記ホース連結部３５Ｂ（コンプレッサ連結部３５）とを繋ぐ連結ホース４３を具える。前記連結金具４２は、前記接続部２３を螺着する内腔４４Ｈを有するネジ筒部４４と、前記連結ホース４３の一般を取り付けるタケノコ状のホース連結部４５とを具える。なお前記内腔４４Ｈは、段差面４６を介してホース連結部４５の内腔４５Ｈと導通している。

そして前記内腔４４Ｈには逆流防止フィルタ４０が配される。この逆流防止フィルタ４０は、前記段差面４６と前記接続部２３との間に挟まれて保持される。この場合にも、第１発明と同様、パンク修理液のコンプレッサ側への逆流を防止しながら、圧力乖離の問題を回避しうる。なお前記

なお前記逆流防止フィルタ４０の第１流路２８内への取り付け構造、接続流路４１Ｈ
への取り付け構造として、種々のものが採用される。

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。

本発明の効果を確認するため、第１流路２８内に逆流防止フィルタ４０を設けた図６、７の構造のキャップ６を試作した。そしてこのキャップ６を用いた図１に示すパンク修理キット１に対して、パンク修理液の逆流防止性能と、圧力乖離性能とをテストし、その結果を表１に示す。

前記逆流防止フィルタ４０として、ポリイソシアネートとポリオールと撥水剤と発泡剤との混合組成物を発泡硬化させた撥水性のポリウレタンスポンジ材を使用した。このスポンジ材は、連続気泡を有し、又その密度は、４０ｋｇ／ｍ^３（比重０．０４）である。又、逆流防止フィルタ４０の直径１０mm、厚さ１０mmである。

（１）逆流防止性能テスト：
送給ホースの先端を閉じた状態にてパンク修理キットを作動させた。そしてコンプレッサの内圧が上昇し、リリーフバルブがオン／オフを繰り返す状態にて５分間放置した。その後コンプレッサを停止し、パンク修理液の逆流の発生の有無を確認した。

（２）圧力乖離性能：
コンプレッサのスイッチを入れっぱなしにして、リリーフバルブが作動するリリーフ圧までタイヤをポンプアップした。そして、実際のタイヤの内圧Ｐｔと、コンプレッサの圧力計の表示圧力との差を測定した。

表に示すように、実施例のものは、パンク修理液の逆流を防止しながら、圧力乖離を抑制しうるのが確認できた。なお密度が２０ｋｇ／ｍ^３（比重０．０２）、及び６０ｋｇ／ｍ^３（比重０．０６）のスポンジ材についても同様のテストを下が、実施例と同様の結果を得ることができた。又接続流路内に逆流防止フィルタを設けた場合にも、同様の結果を得ることができた。

１ パンク修理キット
２ コンプレッサ
３ ボトルユニット
４ ボトル容器
４Ａ 口部
６ キャップ
７ 圧縮空気吐出口部
２８ 第１流路
２８Ｌ コンプレッサ側開口部
２９ 第２流路
４０ 逆流防止フィルタ
４１ 接続手段
４１Ｈ 接続流路

Claims (4)

1. 圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部を有するコンプレッサと、パンク修理液を収容したボトル容器の口部にキャップを取り付けたボトルユニットとを具えるタイヤのパンク修理キットであって、
   前記キャップは、前記圧縮空気吐出口部からの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路とを具え、
   しかも前記第１流路のコンプレッサ側開口部と前記圧縮空気吐出口部とは、直接又は接続流路を有する接続手段を介して接続されるとともに、
   前記第１流路内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けたことを特徴とするタイヤのパンク修理キット。
2. 圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部を有するコンプレッサと、パンク修理液を収容したボトル容器の口部にキャップを取り付けたボトルユニットとを具えるタイヤのパンク修理キットであって、
   前記キャップは、前記圧縮空気吐出口部からの圧縮空気をボトル容器内へ送り込む第１流路と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す第２流路とを具え、
   しかも前記第１流路のコンプレッサ側開口部と前記圧縮空気吐出口部とは、接続流路を有する接続手段を介して接続されるとともに、
   前記接続流路内に、圧縮空気を通過できかつパンク修理液の通過を阻止しうる撥水性を有する多孔質材からなる逆流防止フィルタを設けたことを特徴とするタイヤのパンク修理キット。
3. 前記多孔質材は、連続気泡を有するスポンジ材であることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤのパンク修理キット。
4. 前記多孔質材は、不織布材であることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤのパンク修理キット。
   

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