JP4392292B2 - 小型簡易コンプレッサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、高能率であってかつ信頼性に優れ、高圧空気の低温下における作動をも容易となしうる小型簡易コンプレッサ装置、特にタイヤのパンク時にシーリング剤とともに内圧を充填しタイヤの応急走行を可能とするタイヤパンク応急修理キット用として好適に用いうる小型簡易コンプレッサ装置に関する。

タイヤのパンク時に応急修理を施すために使用されるタイヤパンク応急修理キットＳ（以下キットＳということがある）は、例えば図３，４に示すように、小型簡易コンプレッサ装置１と、パンクシール剤を封入したシーリング缶２を有するシール・ポンプアップ装置３とからなる。このキットＳは、前記シーリング缶２のシーリング剤をパンクしたタイヤＴに送給するとともに内圧を充填するのに用いられる。

そのため、前記小型簡易コンプレッサ装置１とシール・ポンプアップ装置３とは、継手５ａを有するホース４Ａにより、又シール・ポンプアップ装置３とタイヤＴのタイヤバルブとは、継手５ｂを有するホース４Ｂにより接続する。又前記小型簡易コンプレッサ装置１からの高圧空気は、シール・ポンプアップ装置３にセットされた前記シーリング缶２を下端で閉じる覆蓋ｃの下方の密閉室ｆ（下流側を開閉弁ｉにより閉じておく）に送給し、この高圧空気により該覆蓋ｃを破通する。その結果、開閉弁ｉの開放とともに、シーリング剤がタイヤＴに送給される。このシーリング剤の送給が完了したのちにおいても、小型簡易コンプレッサ装置１を作動し続けることにより、所定内圧を充填し終わり、直ちに１０分間程度走行することによりシーリング剤でパンク穴を塞ぐ。そして再度内圧を点検することにより応急修理可能となる。なお、ホース４Ａ先端に逆止弁ｊを設けて逆流を防ぐ。

このような，タイヤパンク応急修理キットＳ自体の構想は知られているとはいえ、このキットは常時、車両に搭載しておく必要から、軽量、コンパクトさとともに，万が一の場合に使用しうるべく、経年性を有して確実に作動し、車両再走行を可能とする内圧を付与する応急処理を行えることが不可欠であり、係る要請に適合し信頼性に優れる小型簡易コンプレッサ装置が求められている。

ところで、係るキットで用いる小型簡易コンプレッサ装置の小型コンプレッサとして、従来、例えば特許文献１が記載し、かつ図１１に示すように、モータｍと、モータｍにより減速駆動されて回転するホイールに回転可能に取り付くクランクｋと、該クランクｋに枢支されるロッドｎと、ロッドｎの先端部のピストンｑとを具え、かつロッドｎとピストンｑとは一体に形成されるとともに、ピストンｑをシリンダ室ｕ内でリングシールｓを用いてシールすることが行われている。

実用新案登録第３０８２７２４号公報

しかしながら、この提案の小型コンプレッサで用いるリングシールｓは、前記ピストンｑの外周面に凹設した周溝ｙに嵌まり合う断面円形のＯリングを用いていた。なお、小型コンプレッサは、前記モータｍの回転に伴うクランクｋの回転に伴い、ピストンｑは、ロッドｎと一体に連動してシリンダ室ｕ内を上下に摺動し、ピストンｑの下降時にはピストンｑ上面に設けた吸気弁ｖが開き、上昇時に閉じることにより、ピストンｑはシリンダ室ｕ内の空気を圧縮でき、この圧縮空気を上端の給気口ｚから吐出できる。

係る動作において、ピストンｑは、上下死点間では図１２の実線、および破線で示すようにピストンｑは、そのストロークにおいては、シリンダ室ｕの中心線とは直角位置ｑ１、その間に最大傾斜位置ｑ２を繰り返すこととなる。そのため、直角位置ｑ１でのピストンｑの外周面と、シリンダ室ｕの内周面ｕ１との間の隙間ｇ１に比して、最大傾斜位置ｑ２でのピストンｑの外周面と、傾斜により楕円となるシリンダ室ｕの内周面ｕ１での軌跡の長径ｄ２の位置との間の隙間ｇ２は大きくなる。

従って、このように、ロッドｎと一体なピストンｑを有する小型コンプレッサにおいては、この長径ｄ２となる長軸部分でもリングシールｓは十分なシール効果を発揮することが望まれるが、前記提案のリングシールｓは、図１１に略示したように、Ｏリングなどの中実な断面円形、矩形などのリング体を用いていたため、ピストンｑが傾斜することにより生じる前記隙間ｇの変化に十分に対応できず、対応するために、ヒールが大型化するなどが行われているが、係る場合のシール効果、ポンプ効率の向上を果たすことを困難にしていた。さらに、小型コンプレッサにおいて係るシール機能は、比較的低温、例えば−３０゜Ｃ程度の冬季においても、ポンプが作動により加温される程度のシール機能を有することが望まれる。

本発明は、ピストンとして、基部に、その半径方向内外から反ロッド方向にのびる内外のリップ部を有する略Ｖ字状とすることを基本として、ピストンがシリンダ室に対して傾斜する場合にもリングシールの拡縮性を付与し、信頼性を高めうる小型簡易コンプレッサ装置の提供を課題としている。

請求項１に係る発明は、
モータにより回転駆動される回転軸、
この回転軸にクランクを介して取り付けられるロッドと、このロッド端のピストンと、このピストンを往復動可能に収納するシリンダ室を有するシリンダとからなる小型コンプレッサ、
前記小型コンプレッサの過圧を逃がすリリーフバルブを具えかつ前記小型コンプレッサのコンプレッサ室の高圧空気をタイヤに送る空気送給手段、
及び前記モータへの電気を取り入れる電源プラグを具えるとともに、
前記ロッドとピストンとは一体なＦＲＰからなりかつ前記ピストンは前記シリンダ室に空気を取り込みしかも加圧に際して閉止する吸気弁を具え、
しかも前記ピストンは、ピストンとシリンダ室の内周面との間をシールするリングシールを配すると共に、
該リングシールは、前記ピストンの外周面に設けた周溝のロッド側溝側面と当接する基部と、該基部の半径方向内外から反ロッド方向にのびる内のリップ部と、外のリップ部とを有することを特徴とする小型簡易コンプレッサ装置である。

請求項１に係る発明は、ピストンは、シリンダ室の内周面との間をリングシールが配され、該リングシールは、前記ピストンの外周面に設けた周溝のロッド側溝側面と当接する基部と、該基部半径方向内外から反ロッド方向にのびる内のリップ部と、外のリップ部とを有しているため、ピストンの昇降にともなうピストンとコンプレッサ室内周面との間隙が変化するときにも、その変化に追従して前記外のリップ部が半径方向に弾性変形して前記間隙をシールできる。又シリンダ室からの圧縮圧力が外のリップ部に作用するときにも、その圧力が該外のリップ部を外に押出す向きに作用でき、シリンダ室の内周面と接することにより、リングシールのめくれ、隙間からのリークを防ぎうる。さらにピストンのコジレの発生を減じて空気洩れを減じ、かつ作動を円滑とするとともに、耐久性を高める。又このようなリングシールを具えるため、外のリップ部の半径方向の移動が低温での雰囲気下においても容易となり、供給空気圧の低下を防止しうる。又装置を軽量化、コンパクト化しうるとともに、経年性を有して確実に作動し、車両走行可能な内圧を付与することができる。

又請求項２に係る発明は、電源プラグが、自動車のバッテリに通じる電源に接続でき、かつ前記空気送給手段とタイヤとの間に、シール・ポンプアップ装置を介在させることにより容易にタイヤパンク応急修理キットとして用いうる。

さらに請求項３に係る発明は、前記リングシールがＨＮＢＲ、またはニトリルゴム（ＮＢＲ）を用いて形成されかつその硬度はデュロメータＡ６５°〜８０°であるために、通常の気温の他、比較的低温であっても軟質を維持でき、低温作動を可能とする。Ｏリングに比してその形状がバネ性に優れるとともに、耐候性、経年性も良好であるため、経年後の不意の使用への対応も可能となる。

請求項４に係る発明は、前記リングシールが、ピストンの前記周溝に装着されかつシリンダ室に挿入されないリング非挿入状態における前記外のリップの外径Ｒは、ピストンが最大傾斜するときに前記外のリップ部がシリンダ室に接するその内周面の楕円の長径ｄ２よりも大、かつ径比Ｒ／ｄ２を１．０２〜１．１５としているため、全ストロークに亘って円滑に過度の締め付けなくシール効果を発揮しつつピストンを昇降させうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。本形態の小型簡易コンプレッサ装置１は、タイヤパンク時に自動車修理工場などタイヤ補修施設まで走行するための、図３に示したタイヤパンク応急修理キットＳに採用されている。

小型簡易コンプレッサ装置１は、図１、２に示すように、モータＭにより回転駆動される回転軸１１、この回転軸１１にクランク１２を介して取り付けられるロッド１３と、このロッド１３の端に設けるピストン１４と、このピストンを往復動可能に収納するシリンダ室１５を有するシリンダ１６とからなる小型コンプレッサ１０、前記小型コンプレッサ１０の過圧を逃がすリリーフバルブ１７を具えかつ前記小型コンプレッサ１０の高圧空気をタイヤに送る空気送給手段１８、及び前記モータＭへの電気を取り入れる電源プラグ１９を具えている。なお、モータＭとして自動車の１２Ｖ直流電源で作動するＤＣモータが使用される。

さらに本形態では、小型簡易コンプレッサ装置１は、図１に示すように、前記モータＭ、回転軸１１、小型コンプレッサ１０、空気送給手段１８を分離可能な上下のハウジング２０Ａ，２０Ｂからなるハウジング２０内に収納し、該ハウジング２０には、前記電源プラグ１９に接続される電気コード６Ａと、前記空気送給手段１８からのび、先端にシール・ポンプアップ装置３の接続口に装着可能な前記継手５ａを有するホース４Ａが延出している。なお電気コード６Ａには、前記上のハウジング２０Ａ上面に設けるオンオフスイッチＳＷが介在している。

さらに、前記小型コンプレッサ１０、空気送給手段１８は、フレーム２３に組み込まれて一体な空気吐出ユニット２４を構成する。フレーム２３は切欠き円筒状の囲壁部２３Ａの奥壁で前記回転軸１１を枢支し、かつ回転軸１１の奥壁背面への出軸で、図２に示す、前記モータＭの出力軸のピニオン２１に噛合するギア２２を固着している。又回転軸１１の前方への突出部により、図２に示すバランス付のクランク１２を固定している。なお、モータＭも前記奥壁にボルト固定でき、かつピニオン２１、ギア２２からなる減速機構により、モータＭの回転を１／３〜１／８程度に減速して回転軸１１に伝える。

前記クランク１２には、支持ピン２６を介して前記ロッド１３の一端を回転自在に枢支するとともに、ロッド１３の他端には前記ピストン１４が取り付けられ、本形態では、前記ロッド１３とピストン１４とは一体の軽量なＦＲＰからなる。前記ピストン１４の外周面１４ａには、リングシール３０が取り付けられ、しかも、ピストン１４には、図５（Ａ）に示すように、該ピストン１４を内外に奥壁１５ｗを貫通して開放される通気孔３１Ａと、該通気孔３１Ａを、上面（反ロッド側を上と呼ぶときがある）からバネ性を有して閉じる、ゴム、合成樹脂、金属等の弾性体、またはコイルバネにより閉止付勢される薄板などの弁体３１Ｂとを用いた吸気弁３１が形成される。

又このピストン１４は、図２，３に示すように、前記フレーム２３に一体な円筒状の前記シリンダ１６のシリンダ室１５に収納され、クランク１２の回転によるロッド１３の揺動往復動によりハ字の正、逆傾きを交互に繰り返しつつピストン１４が、シリンダ室１５の内周面１５ａに前記リングシール３０を介して接しつつ下死点（図５（Ｂ））から、ピストン１４が傾きつつ（図５（Ｃ））、シリンダ室１５の奥壁１５ｗに近づき上死点（図示せず）となることにより、圧縮に際して吸気弁３１が閉じられているシリンダ室１５の空気を最高圧で圧縮し高圧空気を発生しうる。

前記リングシール３０は、ピストン１４の前記正逆による、ピストン１４とシリンダ室１５の内周面１５ａとの間の間隙Ｇの変動に拘わらず効率的にシールする。このリングシール３０は、ピストン１４の外周面１４ａに設けた周溝３３に嵌着され、この周溝３３は、図７に示すように、ピストン１４の中心軸と平行な底面３３Ａのロッド側，反ロッド側の両縁に、ロッド側に向くロッド側溝側面３３Ｂと、反ロッド側に向く反ロッド側溝側面３３Ｃとが末拡がり状に傾斜して形成されている。

前記ロッド側溝側面３３Ｂと、反ロッド側溝側面３３Ｃとの前記底面３３Ａと直角な半径線に対してなす角度α１、α２は、それぞれ半径方向に対して周溝３３が広がる向きの、５゜〜２０゜程度に設定している。なお前記角度α１，α２を同じとすることも、ロッド側溝側面３３Ｂの角度α１を小として、圧縮時のピストン１４の抗力を大とすることもでき、本形態では共に１０゜程度に設定している。

なお周溝３３の前記底面３３Ａの巾Ｗ３３ａは、例えば０．９〜３．６ｍｍ程度、好ましくは１．５〜２．５ｍｍ程度、本形態では１．８ｍｍ程度に形成され、前記外周面１４ａからの溝深さＨ３３は、いずれも、前記底面３３Ａの巾Ｗ３３ａと略同程度の１．０〜４．０ｍｍ、好ましくは１．６〜２．３ｍｍ、本形態では、２．０ｍｍ程度としている。このように周溝３３は、半径方向外側に向かい巾を広げる末広がり状に形成されるため、リングシール３０を容易に取り付けでき、かつ作動時の逸脱を、リングシール３０の形状と相俟ってシール効果を維持しつつ防止できる。

前記リングシール３０は、図６（Ａ）に示すように円環体であり、かつその中心軸を含む断面を図６（Ｂ）に示すように、基面３５ａが平坦かつ断面略矩形の基部３５と、該基部３５の半径方向の内外端部から略ハ字状に開脚してのびることによりその間でＶ字状溝を形成する内のリップ部３６と、外のリップ部３７とを具える略Ｖ字をなす。又、内のリップ部３６と、外のリップ部３７とは根元部において同厚さに形成されるが、前記Ｖ字状溝とは反対側の各表面（内のリップ部３６については内面、外のリップ部３７については外面ということがある）では、内のリップ部３６は先端部外膨らみの円弧状曲面とし、他方、外のリップ部３７の外面には８０〜１４０゜の角度で交わる交点３７ｃが先端からその全高さＨ３７の５〜１５％を隔てる位置Ｈ３７ｃに形成される。

又自由状態において、内のリップ部３６の内面と外のリップ部３７の外面は基部３５の基面３５ａと直角な２等分線と平行な線に対してなす角度β１，β２を１０゜〜４０゜程度、好ましくは１５〜３０゜、本形態では共に２２゜の角度でリップ部端が開口する向きで傾斜している。

又前記基部３５の基面３５ａの巾Ｗ３５ａは、例えば周溝３３の前記ロッド側溝側面３３Ｂの該側面に沿う長さと等しくして、図７に示すごとく基面３５ａを該側面３３Ｂに着座させる。又基面３５ａが着座した状態において、前記内のリップ部３６は周溝３３の底面３３Ａに接するのがよく、そのため、前記角度β１を、前記周溝の前記角度α１以上かつ（α１＋１５゜）以下程度に設定し、基面３５ａの着座、内のリップ部３６の挿入により外のリップ部３７が半径方向内側へ倒れ込むのを防ぐ。さらに、図７に示すように、内のリップ部３６は、周溝３３に装着後の状態において、周溝３３の反ロッド側溝側面３３Ｃとの間で押圧され、挟持されるように、その高さＨ３６を周溝３３の該部分の巾よりも２〜１０％の範囲で大きく設定している。

又周溝３３へのリングシール３０の取付けにより、前記周溝３３の反ロッド側溝側面３３Ｃは前記角度α２で反ロッド側に、前記外のリップ部３７から離れる向きに傾斜している。しかも、外のリップ部３７も基部３５の基面３５ａに対して角度β２で半径方向外に傾斜している。その結果、高さＨ３７を内のリップ部３６の高さＨ３６と同じとしたときにも、外のリップ部３７の先端は該反ロッド側溝側面３３Ｃから距離Ｎ（図７に示す）を高さ方向に離間でき、半径方向内向きへの折曲げ時において、反ロッド側溝側面３３Ｃとの衝合を防止される。又これにより、外のリップ部３７は、その外表面の前記交点３７ｃは、ピストン１４の外周面１４ａから半径方向外側に距離Ｌを全周に亘って突出する。即ち、ピストン１４がシリンダ室１５に挿入されないリング非挿入状態である自由状態において、外のリップの外径Ｒは、前記ピストン１４の外周面１４ａの直径ｄ１４ａに前記距離Ｌの２倍を付加したものとなる（Ｒ＝ｄ１４ａ＋２・Ｌ）。

なお外のリップ部３７の前記交点３７ｃからのびる両斜辺３７ｃ１，３７ｃ２がなす角度γを、自由状態において９０〜１３０゜程度とし、かつ作動時において、その２等分線がシリンダ室１５の内周面１５ａと垂直となるように設定するのが潤滑性から好ましく、内周面１５ａとの接触を、往復に際しての均等化を意図とする。

なお、前記距離Ｌの設定に関して、まずピストン１４の外周面１４ａの直径ｄ１４ａは、ピストン１４の最大傾斜時においても、ピストン１４の外周面１４ａと、シリンダ室１５の内周面１５ａとの間で間隙ａを維持し衝合が生じないように、上下方向厚さ、縁部の面取りなどを考慮し、前記外周面１４ａの直径ｄ１４ａが設定される（図８（Ａ））。

ところで、ピストン１４の最大傾斜時においては、そのときのリングシール３０の交点３７ｃを通る平面ｂは、シリンダ室１５の内周面１５ａと楕円となり、その長軸の長径ｄ２（短径はシリンダ室１５の内径ｄ１）部分でもシールすることが不可欠であり、そのため、前記長径ｄ２よりも大、かつ径比Ｒ／ｄ２を１．０１〜１．１５としている。これにより、最大傾斜時においても、図８（Ａ）に示すように、圧縮空気のもれを減じる。なお、１．１５を越えるときには、通常、過度に接触圧を高め、作動効率、耐摩耗性を低下させる。１．０２以下であるときには空気漏れを生じやすい。このましくは１．０３〜１．０８程度とする。

又係るリングシール３０は係る構成を具えることにより、シリンダ室１５の圧縮空気が外のリップ部３７に作用し、その圧力が該外のリップ部３７を外に押出し、シリンダ室１５の内周面１５ａと接することにより、リングシール３０のめくれ、隙間からのリークを防ぎうる。さらにピストンのコジレの発生を減じて空気洩れを減じ、かつ作動を円滑とするとともに、経年変形によるシール力の低減を減じる。さらに、ピストン１４が最も傾く時にシリンダ室１５の内周面１５ａとの間に生じる最大の隙間を外のリップ部３７が確実に塞ぐことができる。

前記リングシール３０は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などのゴム材料を用いて形成する。特に水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）は弾性、耐熱性に富むため−３０゜Ｃ〜８０℃の広い範囲の温度環境でもシール性を発揮でき、内外のリップ部３６、３７を有する断面略Ｕ字状のリングシール３０に好適に用いることができる。

またリングシール３０は、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）を含むニトリルゴムの場合において、硬さが例えばデュロメータＡ６５°〜８０°、本形態ではデュロメータＡ７４°に形成される。下限についてより好ましくはデュロメータＡ７０°以上が良い。上限についてより好ましくはデュロメータＡ７５°以下が良い。硬度がデュロメータＡ８０°を越えるとピストン６上下動に対する抵抗が過大となり、６５°未満ではシール圧が不足して高圧空気の圧力低下を招く。

さらに、シリンダ室１５の内周面１５ａと、リングシール３０との摺動に伴う摩擦抵抗を減じてピストン１４の昇降をスムースとするため、合成炭化水素油 （ＰＡＯ）、鉱油、フッ素系合成油、ジエステル、ポリオールエステル、ポリグリコール、フェニルエーテル、シリコーンなどのグリースが潤滑剤として使用される。前記合成炭化水素油（ＰＡＯ）は、例えば−３０゜Ｃの低温から８０℃の高温に亘る温度域で優れた耐久性を発揮するため、あらゆる温度環境下で使用されるタイヤパンク応急修理キットＳ用の小型簡易コンプレッサ装置１のグリースとして好適に採用できる。

前記した一体な空気吐出ユニット２４は、前記のように、小型コンプレッサ１０と、空気送給手段１８とを、フレーム２３に組み込み、空気送給手段１８は、前記フレーム２３がなす前記シリンダ室１５の奥壁１５ｗに設けた圧縮空気の入口１５ｅと、該入口１５ｅを囲みサージタンク空間４２を形成する囲み壁４３とを形成している。

又この囲み壁４３には、シリンダ室１５で生じる高圧空気を、図３，４で示したシール・ポンプアップ装置３に送るホース４Ａの接続用の継手を取付ける取付け口４３ａと、前記リリーフバルブ１７の取付け口４３ｂと、前記上のハウジング２０Ａの上面の圧力計４４へのホース４Ｂを取付けるための継手の取付け用の取付け口４３ｃとを穿設している。

なお、前記リリーフバルブ１７は、図９に示すように、前記取付け口４３ｂに形成され空気流入側に向かって先細となる弁座５０ａと、後端部のネジ５０ｂと、弁座５０ａに当接するシールを有する弁軸５１と、前記ネジ５０ｂ後端に螺着される調節ネジ５２とを具え、調節ネジ５２との間に、前記シールの押し付け力を付与する押しバネ５３を設けている。これにより前記調節ネジ５２の螺進退によりシール強さを調節し、サージタンク空間４２の内圧が所定値を越えることにより、シールが弁座５０ａを開き（図９（Ｂ））内圧を逃がす。即ち、リリーフバルブ１７の設定リリーフ圧（本形態では例えば３５０ｋＰａとする）を越えるとリリーフバルブ１７が開き，小型コンプレッサ１０、空気送給手段１８、シール・ポンプアップ装置３、他のホース、及びタイヤに至る高圧空気部の、過圧による損傷を防止し、かつタイヤ充填内圧を設定できる。

前記押しバネ５３はＳＵＳ３０４等を含むステンレス鋼、ピアノ線、バネ鋼、工具鋼などを用いて形成される。なおステンレス鋼の場合、焼き入れ加工されたステンレス鋼を用いると繰返し負荷に対するバネ力の劣化が小さくなるため、長期間使用されてもリリーフ圧を維持することが可能となる。なお、リリーフバルブ１７をシリンダーヘッド部より１０cm程度離して設置すると、押しバネ５３が高温化するシリンダから伝わる熱により劣化するのを防ぐことができる。

前記電源プラグ１９は、自動車のバッテリーに通じるシガーライターソケットに接続され、該電源プラグ１９は、図１０（Ａ）に示すように、前記電気コードが接続されるプラグ本体５５に、前記電気コードに連通し該プラグ本体５５先端の＋側端子ピン５６と、プラグ本体５５の先端寄りに設けられた−側端子接続バネ５７とを設けている。前記−側端子接続バネ５７は図１０（Ｂ）に示すように、後端の連結片５７ａに互いに平行な複数（本形態では４個）の脚片５７ｂ・・を設け、かつ脚片５７ｂ・・の先端部分を中心線両側で中央円弧を有して山形に折曲げかつプラグ本体５５の中心軸と平行に取り付けて、プラグ本体５５の側面から隆起する突部５７ｃを形成している。

このように、複数の突部をプラグ本体５５に沿って設け、かつその中心軸と同芯としているため、電源プラグ１９をシガーライターソケットに挿入する際、−側端子接続バネ５７の前記突部５７ｃが円滑にシガーライターソケットに内周面に圧接し、シガーライターソケットへの挿入、引抜き、さらには電気コードの捻れ直しのための回転等の動作を円滑とし、かつ抜け落ちが防止される。なお、前記−側端子接続バネ５７はりん青銅、銅、ステンレス鋼などを用いて成形されるが、特にＪＩＳＣ５１９１に基づいてＮｉメッキ処理したりん青銅を用いた−側端子接続バネ５７は、電気伝導度が高く、高強度でばね性、耐摩耗性に優れるとともに化学的腐食にも強く、また前記挿入、引抜く際の抵抗を最適化できる点で好ましい。

図４〜６に示す形状のリングシール（Ｕ字状という）を用いた場合と、従来の中実のＯリングを用いた場合（比較例１）とを比較した。実施例１は材質としてＮＢＲ（デュロメータ硬度Ａが７４゜）、実施例２は、同形状かつシリコンゴムを用いている。これらを２５℃、−３０℃の２種類の環境下で、１２Ｖ電源を用いてタイヤサイズ２２５／６０Ｒ１６のタイヤを２５０ｋＰａまで昇圧するための時間を測定した。測定結果を表１に示すように実施例１、２は、比較例１に比べ特に低温時での昇圧時間が減じているのがわかる。低温時の昇温時間は特に好ましい性能といえる。
なお、実施例１，２で用いたリングシールは、周溝３３の底面３３Ａの巾Ｗ３３ａが１．８ｍｍ、開口部の巾Ｗ３３ｄが２．５ｍｍ、最大傾斜縮み代を０．０５程度、ピストンの最大傾き角度を２０゜としている。

（参考例）

表２の仕様に基づきグリースとして合成炭化水素油、鉱油、フッ素系合成油を各々使用した参考例１〜３を用い、８０℃、−３０℃の二種類の環境下で、２５０ｋＰａでの運転５分と２５分の運転停止とを１００時間繰返す耐久試験を行った。その結果高温、低温いずれの環境下においても参考例１は損傷が認められなかった。

表３の仕様に基づき−側端子接続バネ５７をりん青銅を用い突部の断面形状を山型とした電源プラグ、材質をスチールに替えた電源プラグ、平型に変更した電源プラグを参考例４〜６として、これらを車のシガーライターソケットに挿入、引抜き、回転させたときの力、トルクを測定したところ、参考例５は着脱が硬く、参考例６は回転し難くいのに比べ、参考例４の操作性が最も良好であった。

本発明の一実施の形態を例示する分解斜視図である。 その要部の分解斜視図である。 使用状態を例示する斜視図である。 シール・ポンプアップ装置を例示する断面図である。 作動を例示する断面図である。 リングシールを例示する断面図である。 リングシールの周溝への取付状態を例示する断面図である。 （Ａ）はピストンの傾斜状態を例示する線図であり、（Ｂ）は上、又は下死点のピストンの状態を例示する線図である。 リリーフバルブを例示する断面図である。 （Ａ）は電源プラグを示す正面図、（Ｂ）はその−端子接続バネ、（Ｃ）はそのＡ−Ａ断面図である。 従来コンプレッサを例示する断面図である。 ピストンの死点、と最大傾斜時とのリングシールによるシール間隙を説明する線図である。

符号の説明

１ 小型簡易コンプレッサ装置
２ シーリング缶
３ シール・ポンプアップ装置
４ ロッド
１０ 小型コンプレッサ
１１ 回転軸
１２ クランク
１３ ロッド
１４ ピストン
１５ シリンダ室
１５ａ 内周面
１６ シリンダ
１７ リリーフバルブ
１８ 空気送給手段
１９ 電源フラグ
２０ ロッド側溝側面
２１ 反ロッド側溝側面
Ｓ タイヤパンク応急修理キット
３０ シールリング
３３ 周溝
３３Ａ 底面
３３ｂ ロッド側溝側面
３３ｃ 反ロッド側溝側面
３６ 内のリップ部
３７ 外のリップ部
３７ｃ 交点
Ｍ モータ

Claims (4)

1. モータにより回転駆動される回転軸、
   この回転軸にクランクを介して取り付けられるロッドと、このロッド端のピストンと、このピストンを往復動可能に収納するシリンダ室を有するシリンダとからなる小型コンプレッサ、
   前記小型コンプレッサの過圧を逃がすリリーフバルブを具えかつ前記小型コンプレッサのコンプレッサ室の高圧空気をタイヤに送る空気送給手段、
   及び前記モータへの電気を取り入れる電源プラグを具えるとともに、
   前記ロッドとピストンとは一体なＦＲＰからなりかつ前記ピストンは前記シリンダ室に空気を取り込みしかも加圧に際して閉止する吸気弁を具え、
   しかも前記ピストンは、ピストンとシリンダ室の内周面との間をシールするリングシールを配すると共に、
   該リングシールは、前記ピストンの外周面に設けた周溝のロッド側溝側面と当接する基部と、該基部の半径方向内外から反ロッド方向にのびる内のリップ部と、外のリップ部とを有することを特徴とする小型簡易コンプレッサ装置。
   
2. 前記電源プラグは、自動車のバッテリに通じる電源に接続され、かつ小型簡易コンプレッサ装置は、前記空気送給手段とタイヤとの間に、シール・ポンプアップ装置を介在させるタイヤパンク応急修理キット用であることを特徴とする請求項１記載の小型簡易コンプレッサ装置。
3. 前記リングシールは、ＨＮＢＲ、またはＮＢＲを用いて形成されかつその硬度はデュロメータＡ６５°〜８０°であることを特徴とする請求項１又は２記載の小型簡易コンプレッサ装置。
4. 前記リングシールは、ピストンの前記周溝に装着されかつシリンダ室に挿入されないリング非挿入状態における前記外のリップの外径Ｒは、ピストンが最大傾斜するときに前記外のリップ部がシリンダ室に接するその内周面の楕円の長径ｄ２よりも大、かつ径比Ｒ／ｄ２を１．０２〜１．１５としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の小型簡易コンプレッサ装置。

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