JP4469378B2 - シール剤抽出ユニット及びそれを用いたシーリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ等のシール対象物をシールするための装置に関わり、シール剤を収容する貯蔵容器を具え、かつこの貯蔵容器の内部スペースを介してガス供給源に接続可能なガス流入口と前記シール対象物に接続可能な流出口とを相互に導通させ、かつ安全な直立状態を保証しうるシール剤抽出ユニット及びそれを用いたシーリング装置に関する。

上述のようなタイプのシーリング装置が知られており、このものは、特殊なシール剤をタイヤバルブを通してタイヤ内に注入し、引き続いてタイヤが少なくとも走行可能な圧力まで空気を充填することにより、パンクしたタイヤを応急的に修理することに利用される。

そこで本発明の目的は、上述したタイプの装置において、可能な限り安価に形成できかつ多面的に使用可能、しかもかつ安全な直立状態を保証しうるシール剤抽出ユニット及びそれを用いたシーリング装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、シール対象物をシールするシーリング装置に用いられシール剤を収容する貯蔵容器（１０）を具えるシール剤抽出ユニット（２０）であって、
ガス供給源（１２）に接続可能なガス流入口（２５Ａ）とシールされるシール対象物に結合される流出口（２８Ａ）とがシール剤抽出ユニット（２０）に形成され、
このシール剤抽出ユニット（２０）は、前記シール剤を収容する貯蔵容器（１０）との連結状態において、シール剤抽出ユニットのガス流入口と流出口とがこの貯蔵容器（１０）の内部スペースを介してかつ互いに導通するように前記貯蔵容器（１０）に連結され、
しかも、ガス供給源からのガスはシール剤を通りシール剤の液面上の領域に流れ、シール剤を吐出口に押出すとともに、
前記シール剤抽出ユニット（２０）は、少なくとも１つの実質的に円筒状をなしボトル形状の前記貯蔵容器（１０）の首部（２４）を受ける継手部（２２）を具え、
該継手部の貯蔵容器（１０）から離間した側に、外方に拡張してのびる脚部を具えることを特徴としている。

又請求項２に係る発明は、前記シール剤抽出ユニット（２０）は、前記貯蔵容器（１０）に着脱可能に連結されることを特徴とし、請求項３に係る発明は、前記シール剤抽出ユニット（２０）は、流入管部（２５）と流出管部（２８）とを具え、これらはそれぞれ貯蔵容器（１０）内に突出する内側管部（２６，２９）と、前記ガス流入口、又はガス吐出口がそれぞれ形成される外側管部（２７、３０）とを具え、前記内側管部（２６，２９）は、シール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）の軸心（２３）に対して略平行にのび、かつ外側管部（２７、３０）は、前記軸心（２３）に対して略直角にのびることを特徴としている。

さらに請求項４に係る発明は、前記流入管部（２５）と流出管部（２８）とはシール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）内に導通するともに、各自由端の領域に延在することを特徴としている。

又請求項５に係る発明は、前記流入管部（２５）と流出管部（２８）との各自由端は、シール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）の自由端を軸心方向に越えることなく終端することを特徴とする。

又請求項６の発明は、前記流入管部（２５）と流出管部（２８）とは同心に延在しかつ自由端は貯蔵容器の内部スペースと導通することを特徴とし、請求項７に係る発明は、前記流入管部（２５）および／または流出管部（２８）が、その自由端に、前記貯蔵容器（１０）の開口部を密封するシール膜を破通し開封しうる面取り部（４１、４３）を設けたこと、請求項８に係る発明は、前記貯蔵容器（１０）のための前記継手部（２２）は、その一端に形成される実質的に筒状の胴筒部（３２）を有し、この胴筒部（３２）の他端は、その側部が前記貯蔵容器（１０）から離れたスタンド面をなすこと、さらに請求項９に係る発明は、流出管部（２８）の外側管部（３０）は、充填ホース（３６）に接続され、かつシールすべきタイヤのバルブ（３８）に接続されること、請求項１０に係る発明は、合成樹脂の一体成形品であることを特徴としている。

さらに請求項１１に係る発明は、タイヤをシールするためのシーリング装置であって、ガス供給源（１２）、及びシール剤を収容した貯蔵容器（１０）からなり、かつ前記ガス供給源（１２）に接続可能なガス流入口と、シール対象物（１８）に接続可能な流出口とを有し、貯蔵容器の内部スペースを通りガス流入口と流出口を相互に導通させ、シール対象物をシールする請求項１〜１０のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット（２０）を有することを特徴とし、かつ請求項１２に係る発明は、前記貯蔵容器（１０）がリサイクル可能な合成樹脂からなること、請求項１３に係る発明は、前記シール対象物が、接続される前記充填ホース（３６）により空気抜きされることを特徴としている。

請求項１に係る発明は、継手部には、外方に拡張する脚部を設けているため、シーリング装置の安全な直立状態が保証され、装置を安定して設置できる。また請求項２に係る発明は、ガス流入口および流出口を有する独立したシール剤抽出ユニットが、貯蔵容器を例えば螺着などによって着脱自在に接続している。従って、シール剤が消費され又は劣化した場合、シーリング装置全体を買い換えることなく、貯蔵容器の交換が可能になる。さらにシール剤抽出ユニットは、繰り返し再利用可能であり、しかもタイヤ、エアマット、およびエアボートなど個々のシール対象物のシールに最適に設定された夫々の貯蔵容器に、自在に接続して作動させうるなど多目的の使用が可能となる。

又請求項１１の構成とすることにより、シール剤抽出ユニットは貯蔵容器とともにシーリング装置をなし、前記ガス供給源（１２）にガス流入口を、シール対象物（１８）に流出口を接続することにより、例えばタイヤのパンク時などの非常時においても、迅速名空気充てんのためのシーリング作業を容易とする。

その他、効果を記載しない請求項に係る発明においても、当業者により理解できる相応の効果を発揮する。

以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。

図１において、本発明のシーリング装置１は、シール剤を収容する貯蔵容器１０と、この貯蔵容器１０に着脱自在に取り付くシール剤抽出ユニット２０とを具える。

前記貯蔵容器１０は、リサイクル可能な合成樹脂を用いて一体成形されたボトル状の耐圧容器からなり、所謂ボトルネック状に形成された略円筒状の首部２４先端に開口部を形成している。この首部２４外周には、シール剤抽出ユニット２０を螺着する外ネジ部を設けている。

また前記シール剤抽出ユニット２０は、同様にリサイクル可能な合成樹脂から製造される耐圧性の一体成型品であり、前記首部２４に螺合しうる内ネジ部を内周面に設けた円筒状の継手部２２を具える。これにより、貯蔵容器１０とシール剤抽出ユニット２０との両者を簡単に着脱自在に接続できる。前記首部２４と継手部２２とは、ほぼ同じ長さを有し、また前記首部２４の内周には、半径方向内側に突出するリング状の狭隘部２１を設けている。

また前記貯蔵容器１０には、たとえばドイツの特許出願（出願番号Ｐ１９６５２５４６号）に記載されているような、液体のシール剤が収容されている。すなわち、シール剤としては、合成イソプレンのゴムラテックスをベースとし、或いは天然ゴムのラテックスに、合成イソプレンゴム、アクリルゴム、又はメタクリルゴムのラテックスの少なくとも一つを含ませたゴムラテックスをベースとし、例えばテルペン−フェノール樹脂、ポリビニルエステル、ポリビニルアルコール、およびポリビニルピロリジン等の樹脂系接着剤を配合させる。

なお前記合成イソプレンゴムをベースとしたときには、例えばアクリルゴム、メタクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、エチレンビニルアセタートゴム、クロロプレンゴム、ビニルピリジンゴム、ブチルゴム等の他の合成ゴムと混合することができ、この時、合成イソプレンゴムはベース中に少なくとも４０重量％以上配合するのが良い。また天然ゴムをベースとした時には、この天然ゴムをベース中に１０〜８０重量％、さらには４０〜６０重量％配合するのが好ましい。

図中、符号４０はシール剤の境界面を示す。前記貯蔵容器１０は、例えば収容容積７００〜８００ｍリットル用として指定することができる。前記貯蔵容器１０は、購入時等の未使用状態においては、貯蔵容器１０内に空気が混入することなく全体がシール剤で満たされることが好ましく、これによってシール剤の劣化を防止できる。従って、図１では、貯蔵容器１０内のシール剤の一部がすでにシール対象物１８に吐出された、シーリング装置１の稼働中の状態を例示している。

前記継手部２２には、この継手部２２に連なり前記貯蔵容器１０から離間する側にのびる胴筒部３２の端部（図１では下端部）に、半径方向外方に拡張してのびる設置用の脚部３４を設けている。又脚部３４は設置用のスタンド面を具える。この脚部３４の半径方向の最大寸法は、前記胴筒部３２の直径の２倍以上になり、これによりシーリング装置１の安全な直立状態が保証される。本例では、継手部２２と胴筒部３２とは同径をなしている。

また前記胴筒部３２内には、互いに間隔を隔てた上下の底板４４、４２が互いに平行に配され、前記継手部２２と脚部３４とを区分している。前記上の底板４４は、前記貯蔵容器１０が螺着された状態における首部２４の先端（貯蔵容器１０の開口部に相当）に近接し、これによって首部２４を密閉状に螺着する。

また前記シール剤抽出ユニット２０には、ガス流入口２５Ａを設けた外側管部２７を有する流入管部２５と、流出口２８Ａを設けた外側管部３０を有する流出管部２８とを形成している。

前記流入管部２５は、前記上下の底板４４、４２間を通って半径方向内方にのびる継ぎ管部３７から折れ曲がり、前記上の底板４４を貫通するとともに前記螺着した首部２４内に突出して開口する内側管部２６を具える。また前記流出管部２８は、同様に、前記上下の底板４４、４２間を通って半径方向内方にのびる継ぎ管部３９から折れ曲がり、前記上の底板４４を貫通するとともに前記螺着した首部２４内に突出して開口する内側管部２９を具える。この内側管部２６、２９は、前記継手部２２の軸心２３に沿い、本例では、この軸心２３と同心に形成される。

従って、前記外側管部２７、継ぎ管部３７、及び内側管部２６の各中心孔により、ガス流入口２５Ａから貯蔵収容器１０の内部スペースに導通する流入路５０を形成する。また前記外側管部３０、継ぎ管部３９、及び内側管部２９の各中心孔により、貯蔵収容器１０の内部スペースから流出口２８Ａに導通する流出路５２を形成する。

なお各継ぎ管部３７、３９の上下の仕切壁は、それぞれ上下の底板４４、４２により形成される。

また前記外側管部２７、３０は、夫々前記継ぎ管部３７、３９に一直線状に連なり前記胴筒部３２を貫通して半径方向外方に延出する。この外側管部２７、３０は、本例では、前記軸心２３に直交する向きの共通の軸心３１を有して一直線状に配列している。

また前記流入管部２５の外側管部２７の自由端には、ガス流入口２５Ａが開口するとともに、この自由端の近傍領域に、ガス供給源１２（図２に示す）に接続するための、好ましくはバルブ接続用のネジ部４６を設けている。また前記流出管部２８の外側管部３０の自由端には、流出口２８Ａが開口するとともに、この自由端の領域に、小径をなしかつ外周にホース等を着脱しうる断面鋸歯状の接続部４９を設けている。

なお本例では、前記外側管部２７、３０および継ぎ管部３７、３９の中心孔断面積が略同じであるのに対し、前記外側管部３０の外径は外側管部２７の外径より大、すなわち厚肉とした場合を例示しており、この中心孔断面積は、様々なサイズにすることができる。

また前記流入管部２５の内側管部２６は、前記軸心２３を中心軸とし、かつその中心孔断面積は、前記外側管部２７の中心孔断面積よりも小に設定している。また内側管部２６の自由端は、シール剤抽出ユニット２０の継手部２２に螺着される貯蔵容器１０の首部２４の内部スペース内に突出するが、その時、この内側管部２６の自由端は前記継手部２２の自由端を軸心方向に越えることなく低所で終端する。

また内側管部２９は、前記内側管部２６を同心に取囲むように形成され、この部分においては、前記流出路５２と流入路５０とは同軸配管系を形成する。また内側管部２９の自由端は、前記継手部２２の自由端を軸心方向に越えることなく、本例では、前記内側管部２６の自由端よりもさらに低所で終端する。

なお前記内側管部２６、２９の各自由端には、前記貯蔵容器１０の開口部を密封するシール膜を破通し開封しうる鋭角の面取り部４１、４３を設けている。特に本例では、小径側の内側管部２６の自由端を、内側管部２９の自由端よりも高く設定しかつ前記面取り部４１、４３を同傾斜（平行）としているため、破通効果をより高めている。

次に、図２に基づき前記シーリング装置１をさらに説明する。前記シール剤抽出ユニット２０には、流出管部２８の接続部４９を介して充填ホース３６が着脱自在に接続される。シール対象物１８であるタイヤに充填ホース３６を接続できるようにするために、該充填ホース１８の自由端にバルブ接続用ネジに適合するユニオンナット５６を具備している。なお充填ホース３６は、シール剤抽出ユニット２０に固定して接続することもできる。

またシーリング装置１の左横には、圧力表示部と圧力制御用の操作部とを具えたガス供給源１２が示される。このガス供給源１２は、接続管を有し、該接続管の自由端には、前記ユニオンナット５６に対応するユニオンナット５８が、ガス供給源１２をシール剤抽出ユニット２０の流入管部２５に接続するために配されている。

前記ガス供給源１２は、好ましくは圧縮空気の供給装置であって、例えば、小型圧縮機、自動車用圧縮機、固定式或いは携帯式のエアーカートリッジ、および手動式或いは足動式のエアポンプ等が採用できる。

図２からわかるように、シール剤抽出ユニット２０の脚部３４は、本例では、前記胴筒部３２から半径方向外方に突出する星状の４つの脚部片３５から形成される。又脚部片３５は設置用の前記スタンド面を具えることとなる。

次に、前記シーリング装置１の動作を、シール対象物１８がパンクしたタイヤである場合を例にとり説明する。

まず初めに、前記シール剤抽出ユニット２０の流出管部２８に一端を接続した充填ホース３６の他端を、そのユニオンナット５６を用いてタイヤのバルブ３８に接続する。この時、ガス供給源１２は、シール剤抽出ユニット２０にまだ接続しないことが好ましい。

すなわち、ガス供給源１２がまだ接続されていない場合には、貯蔵容器１０の開口部が上を向く上下反転状態とすることにより、タイヤ内に存在する残圧は、前記充填ホース３６、シール剤抽出ユニット２０の流出路５２、貯蔵容器１０の内部スペース、シール剤抽出ユニット２０の流入路５０を順次通って排気することができる。この時、貯蔵容器１０が、前記シール剤抽出ユニット２０にまだ取付けされていない場合には、残圧は、前記充填ホース３６を通ってシール剤抽出ユニット２０の流出路５２から直接排気できる。

また充填ホース３６の他端を初めにタイヤに接続する場合には、この充填ホース３６の一端から残圧を直接排気できる。

このように、いずれの場合でもタイヤの強制排気が行われるため、逆止弁が不要となる。またタイヤからの背圧に逆らってガス供給源１２を動作させる必要がないため、特にガス供給源１２として小型圧縮機を使用した場合などにおいて、始動時の電流が過度に上昇するのを防止できる。

新しい貯蔵容器１０は、前記シール剤抽出ユニット２０にガス供給源１２が接続される前または後に、このシール剤抽出ユニット２０の継手部２２に螺着される。好ましくは、貯蔵容器１０の開口部は、たとえばアルミホイルなどのシール膜で封止され、このシール膜は前記継手部２２に螺着する際の、面取り部４１、４３の破通によって開封される。

前記シーリング装置１の運転開始前に、シール剤がシール剤抽出ユニット２０の流入管部２５から逆流出するのを防ぐため、例えば流入管部２５に一方弁を介在させることができる。しかし貯蔵容器１０を、その開口部を上向きとした上向き垂直状態で、シール剤抽出ユニット２０に螺着することによっても、運転開始前のシール剤の逆流出を防止しうる。

またシーリング装置１は、シール剤をタイヤに充填するためには、図２の如く、貯蔵容器１０の開口部を下向きとした下向き垂直状態で脚部３４によって地面に設置される。

前記ガス供給源１２を作動した後、ガスは、図１に矢印Ｆで示した如く、ガス流入口２５Ａから流入路５０を介して貯蔵容器１０内に導かれ、かつシール剤を通り抜けて前記シール剤境界面４０の上方側のスペースに集合する。このスペース内のガスは、その圧力上昇によって開口側（下方側）のシール剤を押圧し、流出路５２、充填ホース３６を経てタイヤ内にシール剤を圧出できる。

この時、前記首部２４の内周に形成した狭隘部２１は、シール剤を案内しその流れを円滑化する。従って狭隘部２１は、前記内側管部２９の自由端近傍高さ位置に形成される。

また必要量のシール剤がタイヤ内に充填されたが、まだ貯蔵容器１０内にシール剤が残っている場合には、前記シーリング装置１は上下１８０゜反転され、上向き垂直状態で設置される。そのために、図１、２に示した実施態様とは異なり、開口部とは対抗する貯蔵容器１０の底部に設置用のスタンド面（図示しない）を形成することが好ましい。

この上向き垂直状態では、シール剤は、貯蔵容器１０の底部側に集められるため、引き続き流入管部２５から貯蔵容器１０内に流入するガスは、流出管部２８を経てタイヤに直接流入する。この方法により、タイヤはシール剤を取込んだ後、運転圧力または少なくとも車両が一定の距離を走行できる圧力まで、空気を入れることができる。

その後、必要がある場合には、さらにシーリング装置１を反転し、貯蔵容器１０に残留するシール剤でさらに損傷したタイヤを、上述の方式に従って、シールすることができる。

使用中または使用後に貯蔵容器１０の内圧を調整するために、貯蔵容器壁には、バルブ（図示しない）を具備することができる。このバルブは、例えば直径０. ５ｍｍ程度の貫通孔として形成することができ、この貫通孔は下の底板４２に形成され、かつ流入管部２５に合流する。

様々な使用条件に合わせるために、種々のアダプターを、流入管部２５、流出管部２８、および充填ホース３６に接続して使用することができる。

さらに、前記シール剤抽出ユニット２０は、様々な貯蔵容器１０と組合せることができ、この貯蔵容器１０の形状、サイズおよび封入されるシール剤によってシール剤抽出ユニット２０を区別しても良い。

特に、シーリング装置１がパンクタイヤの修理のために使用される場合の長所は、バルブ３８に充填ホース３６を接続するとき以外は、利用者がタイヤ接近傍にとどまることがなく、危険な通過車両から退避できることにある。すなわちガス供給源１２の操作、貯蔵容器１０のねじ止め（螺着）、シーリング装置１の上下反転操作ならびにガス供給源１２の表示器によるシーリングおよび空気入れ過程の監視は、タイヤから離れた安全な場所で行うことができる。

本発明の一実施態様を示すシーリング装置の断面図である。 その使用状態を説明する線図である。

符号の説明

１０ 貯蔵容器
１２ ガス供給源
１８ シール対象物
２０ シール剤抽出ユニット
２２ 継手部
２３ 継手部の軸心
２４ 首部
２５ 流入管部
２５Ａ ガス流入口
２６ 内側管部
２７ 外側管部
２８ 流出管部
２８Ａ 流出口
２９ 内側管部
３０ 外側管部
３４ 脚部
３８ バルブ
４１、４３ 面取り部
４９ 接続部

Claims (13)

1. シール対象物をシールするシーリング装置に用いられシール剤を収容する貯蔵容器（１０）を具えるシール剤抽出ユニット（２０）であって、
   ガス供給源（１２）に接続可能なガス流入口（２５Ａ）とシールされるシール対象物に結合される流出口（２８Ａ）とがシール剤抽出ユニット（２０）に形成され、
   このシール剤抽出ユニット（２０）は、前記シール剤を収容する貯蔵容器（１０）との連結状態において、シール剤抽出ユニットのガス流入口と流出口とがこの貯蔵容器（１０）の内部スペースを介してかつ互いに導通するように前記貯蔵容器（１０）に連結され、
   しかも、ガス供給源からのガスはシール剤を通りシール剤の液面上の領域に流れ、シール剤を吐出口に押出すとともに、
   前記シール剤抽出ユニット（２０）は、少なくとも１つの実質的に円筒状をなしボトル形状の前記貯蔵容器（１０）の首部（２４）を受ける継手部（２２）を具え、
   該継手部の貯蔵容器（１０）から離間した側に、外方に拡張してのびる脚部を具えることを特徴とするシール剤抽出ユニット。
   
2. 前記シール剤抽出ユニット（２０）は、前記貯蔵容器（１０）に着脱可能に連結されることを特徴とする請求項１記載のシール剤抽出ユニット。
   
3. 前記シール剤抽出ユニット（２０）は、流入管部（２５）と流出管部（２８）とを具え、これらはそれぞれ貯蔵容器（１０）内に突出する内側管部（２６，２９）と、前記ガス流入口、又はガス吐出口がそれぞれ形成される外側管部（２７、３０）とを具え、
   前記内側管部（２６，２９）は、シール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）の軸心（２３）に対して略平行にのび、
   かつ外側管部（２７、３０）は、前記軸心（２３）に対して略直角にのびることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール剤抽出ユニット。
   
4. 前記流入管部（２５）と流出管部（２８）とはシール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）内に導通するともに、各自由端の領域に延在することを特徴とする請求項３記載のシール剤抽出ユニット。
5. 前記流入管部（２５）と流出管部（２８）との各自由端は、シール剤抽出ユニット（２０）の前記継手部（２２）の自由端を軸心方向に越えることなく終端することを特徴とする請求項４に記載のシール剤抽出ユニット。
6. 前記流入管部（２５）と流出管部（２８）とは同心に延在しかつ自由端は貯蔵容器の内部スペースと導通することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット。
7. 前記流入管部（２５）および／または流出管部（２８）は、その自由端に、前記貯蔵容器（１０）の開口部を密封するシール膜を破通し開封しうる面取り部（４１、４３）を設けたことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット。
8. 前記貯蔵容器（１０）のための前記継手部（２２）は、その一端に形成される実質的に筒状の胴筒部（３２）を有し、この胴筒部（３２）の他端は、その側部が前記貯蔵容器（１０）から離れたスタンド面をなすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット。
9. 流出管部（２８）の外側管部（３０）は、充填ホース（３６）に接続され、かつシールすべきシール対象物のバルブ（３８）に接続されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット。
10. 合成樹脂の一体成形品であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット。
11. タイヤをシールするためのシーリング装置であって、 ガス供給源（１２）、及びシール剤を収容した貯蔵容器（１０）からなり、かつ前記ガス供給源（１２）に接続可能なガス流入口と、シール対象物（１８）に接続可能な流出口とを有し、
    貯蔵容器の内部スペースを通りガス流入口と流出口を相互に導通させ、シール対象物をシールする請求項１〜１０のいずれかに記載のシール剤抽出ユニット（２０）を有することを特徴とするシーリング装置。
    
12. 前記貯蔵容器（１０）はリサイクル可能な合成樹脂からなることを特徴とする請求項１１記載のシーリング装置。
13. 前記シール対象物は、接続される前記充填ホース（３６）により空気抜きされることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のシーリング装置。

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