JP4699839B2 - タイヤのシーリング・ポンプアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、パンクした空気入りタイヤをシールするためのシーリング剤を空気入りタイヤ内へ注入した後、空気入りタイヤ内に圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧させるシーリング・ポンプアップ装置に関する。

従来、空気入りタイヤがパンクした際に、タイヤ及びホイールを交換することなく、タイヤをシーリング剤により補修して規定圧までタイヤ内圧をポンプアップするシーリング・ポンプアップ装置としては、特許文献１に開示されたものがある。

このシーリング・ポンプアップ装置によると、タイヤがパンクした場合には、作業者はパンクしたタイヤのタイヤバルブにジョイントホースの先端を固定し、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤をジョイントホースを通じてタイヤ内に供給する。所定量のシーリング剤の供給が完了すると、タイヤの内圧が規定圧に達するまで、エアコンプレッサによりタイヤ内に空気が送り込まれる。
タイヤの内圧が規定圧に達すると予備走行を行い、予備走行によってシーリング剤がタイヤ内に均一に拡散され、パンク穴は閉塞する。

特開２００４−３３８１５８号公報

しかしながら、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤をタイヤ内に所定量供給する場合には、作業者は供給している時間をパラメータとしてシーリング剤の供給量を判断しなければならない。供給量を供給時間で判断するため、作業者は供給量が確実にタイヤ内に供給されたのかを確認することができない。

また、１度使用した後にシーリング・ポンプアップ装置を再度利用する際には、シーリング剤の残量が不明であるため、作業者はこのシーリング・ポンプアップ装置を利用できるのかが分からない。

本発明は、上記事実を考慮し、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤の収納量を把握することにより、所定量のシーリング剤をパンクしたタイヤ内に供給することができるシーリング・ポンプアップ装置を提供することが目的である。

本発明の請求項１に係るシーリング・ポンプアップ装置は、パンクした空気入りタイヤ内にジョイントホースを通じて、少なくとも一部が透明又は半透明のシーリング剤容器に収納された液状のシーリング剤をシーリング剤の液面を圧縮空気により押圧することで前記シーリング剤容器から押し出して注入した後、前記タイヤ内へ圧縮空気を供給して前記タイヤの内圧を昇圧させるシーリング・ポンプアップ装置において、前記シーリング剤容器を収納する筐体を備え、前記筐体には、シーリング剤容器に収納される前記シーリング剤の収納量を把握できると共に、前記筐体の壁面に設けられ、鉛直方向に延びる窓部が設けられることを特徴とする。

上記構成によれば、空気入りタイヤがパンクした場合には、作業者はパンクしたタイヤのタイヤバルブにジョイントホースの先端を固定し、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤をジョイントホースを通じてタイヤ内に供給する。ここで、作業者は、シーリング・ポンプアップ装置の筐体に設けられた鉛直方向に延びる窓部によって、所定量のシーリング剤がタイヤ内に供給されことを把握する。所定量のシーリング剤の供給が完了すると、タイヤの内圧が規定圧に達するまで、エアコンプレッサによりタイヤ内にジョイントホースを通じて空気が送り込まれる。

タイヤの内圧が規定圧に達すると、作業者は、シーリング剤が硬化完了する前にシーリング剤が注入されたタイヤを用いて一定距離に亘って予備走行を行う。この予備走行によってシーリング剤がタイヤ内に均一に拡散され、パンク穴は閉塞する。

また、１度使用したにシーリング・ポンプアップ装置を再度利用する際には、作業者は鉛直方向に延びる窓部によりシーリング剤の残量を把握できるため、所定量のシーリング剤が収納されているか否かを判断した後にパンク修理作業を開始できる。

本発明の請求項２に係るシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１記載において、前記窓部の近傍には、鉛直方向に沿って目盛りが設けられることを特徴とする。

上記構成によれば、鉛直方向に延びて設けられた窓部には鉛直方向に沿って目盛りが設けられているため、作業者はシーリング剤の液面の位置を目盛りで確認することが出来る。作業者はシーリング剤の液面の位置を目盛りで確認することにより所定量のシーリング剤をパンクしたタイヤ内に供給することができる。

目視にて直接シーリング剤の液面を位置を目盛りで確認することができるため、作業者はさらに確実にシーリング剤容器に収納されるシーリング剤の収納量を把握できる。

本発明のシーリング・ポンプアップ装置によれば、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤の収納量を把握することにより、所定量のシーリング剤をパンクしたタイヤ内に供給することができる。

本発明のシーリング・ポンプアップ装置の第１実施形態を図１，２に従って説明する。
(シーリング・ポンプアップ装置の構成)

図２には、本発明の第１実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置（以下、単に「ポンプアップ装置」という。）が示されている。ポンプアップ装置３０は、自動車等の車両に装着された空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）がパンクした際、そのタイヤ及びホイールを交換することなく、タイヤをシーリング剤３６により補修して規定圧まで内圧を再加圧（ポンプアップ）するものである。

図２示されるように、ポンプアップ装置３０は、その筐体として箱状のケーシング３２を備えており、ケーシング３２には、後述する窓部３２Ａが設けられている。さらに、ケーシング３２内には、加圧空気の供給源としてエアコンプレッサ３４及び内部にシーリング剤３６を収容するシーリング剤容器４０が配置されている。このシーリング剤容器４０内には、修理すべきタイヤ１２０のシーリング剤３６が収容されている。

ここで、シーリング剤容器４０は、ポリカーボネートを材質として成形され、半透明又は透明とされている。またシーリング剤容器４０には、その高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿った上端側の隔壁部分である頂板部にエア受入口３９が設けられると共に、下端側の隔壁部分である底板部にシーリング剤吐出口３８が設けられている。

さらに、エアコンプレッサ３４には、エア吸入部４１及びエア供給部４３が設けられており、これらのエア吸入部４１及びエア供給部４３には、エア吸入口４２及びエア供給口４４がそれぞれ開口している。エアコンプレッサ３４は、その作動時にエア吸入口４２を通じて外部から空気を吸入し、この吸入空気を所定の圧縮比で加圧してエア供給口４４を通じて外部へ吐出する。エアコンプレッサ３４は、大気圧の空気を０．５ＭＰａ〜１．０ＭＰａ程度まで圧縮できる圧縮能力を有している。

また、エア供給口４４には、耐圧ホース、パイプ等からなる共用配管４６の一端部が接続されており、この共用配管４６の他端部にはエア切換弁４８が接続されている。エア切換弁４８としては、１個の吸入ポート４９及び２個の排出ポート５０，５１を有する三方（３ポート）電磁弁が用いられている。

ここで、エア切換弁４８の吸入ポート４９に共用配管４６が接続され、一方の排出ポート５０には、耐圧ホース、金属パイプ等の十分な耐圧性を有する配管材からなる第１エア配管５４の一端部が接続され、また他方の排出ポート５１には、流体用ホース等からなる第２エア配管５６の一端部が接続されている。共用配管４６及び第１エア配管５４としては、タイヤ１２０の基準圧に所定の安全係数（通常、２．０〜５．０）を乗じた圧力に耐え得るものを用いる必要がある。またタイヤ１２０の規定圧としては、車両の種類等に応じて広く範囲で変化するが、乗用車では通常０．２０ＭＰａ〜０．３０ＭＰａの範囲内で適宜設定される。

第２エア配管５６の他端部はシーリング剤容器４０のエア受入口３９に接続されている。これにより、エア切換弁４８の排出ポート５１は、第２エア配管５６を通じてシーリング剤容器４０のエア受入口３９に連通する。またシーリング剤容器４０のシーリング剤吐出口３８には、注液配管５８の一端部が接続されている。

さらに、ポンプアップ装置３０には、エア切換弁４８と同様に、２個の吸入ポート６１，６２及び１個の排出ポート６３を有する気液切換弁６０が配置されており、この気液切換弁６０における２個の吸入ポート６１，６２には、注液配管５８の他端部及び第１エア配管５４の他端部がそれぞれ接続されている。また気液切換弁６０の排出ポート６３にはジョイントホース６６の一端部が接続されている。

ジョイントホース６６の他端部には、タイヤ１２０のタイヤバルブ１２２にねじ止め可能とされたアダプタ６８が配置されている。ジョイントホース６６としては、共用配管４６及び第１エア配管５４と略等しい耐圧性を有するものが用いられる。

ポンプアップ装置３０には、ケーシング３２の外側に起動／停止ボタン８０及び気液切換ボタン８２を備えた操作パネル７８が設けられている。また操作パネル７８は駆動・制御回路８４を内蔵すると共に電源ケーブル（図示省略）を備えており、この電源ケーブルを、例えば、車両に設置されたシガレットライターのソケットに差込むことにより、車両から駆動・制御回路８４に電源が供給される。駆動・制御回路８４は、起動／停止ボタン８０及び気液切換ボタン８２に対する操作に応じて、エアコンプレッサ３４、エア切換弁４８，及び気液切換弁６０をそれぞれ制御する。

次に、上記のようなポンプアップ装置３０に用いられるシーリング剤３６について説明する。シーリング剤３６は、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）ラテックス、ＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴム）ラテックス及びＳＢＲラテックスとＮＢＲラテックスとの混合物のゴムラテックス等のゴムラテックスを含むとともに、その水性分散剤又は水性乳剤の状態で加えられる樹脂系接着剤を有する。

更に、シーリング剤３６には、パンク穴に対するシール性を高めるために、ポリエステル、ポリプロピレン、ガラス等からなる繊維材料又はウィスカーや、炭酸カルシウム、カーボンブラック等からなる充填剤（フィラー）を混合しても良く、またシール性能を安定化するためにケイ酸塩やポリスチレン粒子を混合してもよい。
またシーリング剤３６には、上記成分以外に、グリコール、エチレン−グリコール、プロピレングリコール等の凍結防止剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、乳化剤が一般に添加される。

次にケーシング３２の窓部３２Ａについて詳細に構成を説明する。
図１に示されるように、ケーシング３２は、鉛直方向（Ｈ方向）に沿って同一断面形状で延びており、その高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿った上端側の隔壁部分である頂壁部３２Ｃと下端側の隔壁部分である底壁部３２Ｄとは同一形状の水平面となっている。頂壁部３２Ｃは、上方から見て、大小２つの円を包含する略ひょうたん形状となっており、同様に、底壁部３２Ｄは、下方から見て、大小２つの円を包含する略ひょうたん形状となっている。

頂壁部３２Ｃと底壁部３２Ｄとを連結する壁面としての側壁部３２Ｅは、頂壁部３２Ｃの輪郭線を断面形状として、Ｈ方向に延びて設けられている。ここで、上方からみて長手方向を幅方向（図１に示すＷ方向）とし、短手方向を奥行き方向（図１に示すＤ方向）とすると、側壁部３２Ｅの幅方向略中央部に窓部３２Ａが設けられている。なお、側壁部３２Ｅに設けられた窓部３２Ａの開口は、ケーシング３２の成形加工時に同時に空けられることが、加工工数を考慮すると好ましい。

窓部３２Ａは、Ｈ方向に延びて設けられ、シーリング剤容器４０に収納されるシーリング剤３６（図２参照）の収納量が外から把握されるように窓部３２Ａの内側（ケーシング３２の内部側）には透明又は半透明のシーリング剤容器４０が配置されている。ここで、シーリング剤容器４０内にシーリング剤３６が充分収納されている場合の液面と、シーリング剤が収納されていない場合とを確認できるように、窓部３２ＡのＨ方向の寸法が決められていることが好ましい。

窓部３２Ａの近傍には、目盛り３２Ｆが鉛直方向に沿って所定間隔で設けられている。この目盛り３２Ｆは、ケーシング３２を成形する金型に凹部として加工されておりケーシング３２の成形と同時に加工される。また、シーリング剤容器４０内にシーリング剤３６が充分収納されている状態と、シーリング剤が収納されていない状態とを考慮して目盛り３２Ｆの位置及び範囲等が決められている。なお、この目盛り３２Ｆはシーリング剤３６の収納量の確認を容易にするものであり、収納量の確認ができれば目盛り３２Ｆが無くてもよい。

（シーリング・ポンプアップ装置の作用）
次に、本実施形態に係るポンプアップ装置３０を用いてパンクしたタイヤ１２０を修理する作業手順を説明する。

図２に示されるように、タイヤ１２０にパンクが発生した際には、先ず、作業者は、タイヤバルブ１２２にアダプタ６８をねじ止めし、ジョイントホース６６をパンクしたタイヤ１２０へ接続する。このとき、エアコンプレッサ３４は停止しており、エア切換弁４８は吸入ポート４９が排出ポート５１に連通したポジション（加圧ポジション）になっている。一方、気液切換弁６０は、排出ポート６３が吸入ポート６１に連通したポジションとなって注液配管５８を閉止し、注液配管５８を通じてシーリング剤容器４０内のシーリング剤３６が自重によりタイヤ１２０側へ流出することを阻止している。このとき、気液切換弁６０は第１エア配管５４を開放しているが、エア切換弁４８により閉止されているので、第１エア配管５４内には、エアコンプレッサ３４により供給される加圧空気は流通しない。

次いで、作業者は、電源ケーブルを車両のシガレットライターのソケット等へ差し込んだ後、操作パネル７８の起動／停止ボタン８０を押下する。これに連動し、駆動・制御回路８４は、エアコンプレッサ３４を作動させて、共用配管４６及び第２エア配管５６を通じてシーリング剤容器４０内へ加圧空気を送り込む。

さらに、駆動・制御回路８４は、エアコンプレッサ３４の作動から所定時間が経過すると、気液切換弁６０における排出ポート６３の連通先を吸入ポート６１から吸入ポート６２に切り換える。これにより、シーリング剤容器４０の内部が注液配管５８及びジョイントホース６６を通じてタイヤ１２０の内部に連通し、シーリング剤容器４０内からシーリング剤３６が自重及び加圧空気の静圧により押し出され、このシーリング剤３６が注液配管５８及びジョイントホース６６を通ってタイヤ１２０内へ注入される。このとき、シーリング剤３６は、加圧空気の静圧を受けてシーリング剤容器４０内から押し出されるので、自重のみでシーリング剤３６をシーリング剤容器４０から吐出する場合と比較して短時間で規定量のシーリング剤３６をタイヤ１２０内へ注入できる。

作業者は、シーリング剤容器４０内からタイヤ１２０内への所定量のシーリング剤３６の注入が完了したことをケーシング３２に設けられた窓部３２Ａ（図１参照）により把握すると、操作パネル７８の気液切換ボタン８２を押下する。

気液切換ボタン８２の押下に連動し、駆動・制御回路８４は、気液切換弁６０の排出ポート６３の連通先を吸入ポート６２から吸入ポート６１に切り換え、これに同期してエア切換弁４８の吸入ポート４９の連通先を排出ポート５１から排出ポート５０に切り換える。これにより、エアコンプレッサ３４から供給される加圧空気は、第１エア配管５４及びジョイントホース６６を通じてタイヤ１２０内へ供給開始され、タイヤ１２０の内圧を上昇させてタイヤ１２０を膨張させる。

この後、作業者は、エアコンプレッサ３４に設けられた圧力ゲージ（図示省略）によりタイヤ１２０の内圧が規定圧になったことを確認したならば、起動／停止ボタン８０を再度、押下する。これに連動し、駆動・制御回路８４はエアコンプレッサ３４を停止する。

次いで、作業者は、アダプタ６８をタイヤバルブ１２２から取り外してジョイントホース６６をタイヤ１２０から切り離す。

作業者は、タイヤ１２０の規定圧での膨張完了後、シーリング剤３６が硬化完了前に、シーリング剤３６が注入されたタイヤ１２０を用いて一定距離に亘って予備走行する。これにより、タイヤ１２０内部にシーリング剤３６が均一に拡散し、シーリング剤３６がパンク穴に充填されてパンク穴を閉塞する。予備走行完了後に、作業者は、再びジョイントホース６６のアダプタ６８をタイヤバルブ１２２にねじ止めし、エアコンプレッサ３４を作動させてタイヤ１２０を規定の内圧まで加圧する。これにより、タイヤ１２０のパンク修理が完了し、ジョイントホース６６をタイヤ１２０から取り外せば、このタイヤ１２０を用いて通常の走行が可能になる。

次にケーシング３２の窓部３２Ａについて詳細に作用を説明する。
図１に示されるように、ケーシング３２の側壁部３２Ｅに設けられた窓部３２Ａは鉛直方向に延びて、その近傍には、鉛直方向に沿って目盛り３２Ｆが設けられている。このため、作業者はシーリング剤３６（図２参照）の液面の位置を目盛り３２Ｆで確認することで、シーリング剤３６の収納量を把握する。つまり、作業者は、シーリング剤３６の液面の位置を目盛り３２Ｆで確認することによりタイヤ１２０内への所定量のシーリング剤３６の注入が完了したことを把握する。

目視にて直接シーリング剤３６の液面の位置を目盛り３２Ｆで確認することができるため、確実に所定量のシーリング剤３６の注入が完了したことを把握することができる。
なお、この目盛り３２Ｆはシーリング剤３６の収納量の確認を容易にするものであり、収納量の確認ができれば目盛り３２Ｆが無くてもよく、窓部３２Ａからシーリング剤３６の液面の位置を確認してシーリング剤３６の注入が完了したことを把握してもよい。
従って、シーリング剤容器４０に収納されたシーリング剤３６の収納量を把握することにより、所定量のシーリング剤３６をパンクしたタイヤ１２０内に供給することができる。

次に本発明のシーリング・ポンプアップ装置の第２実施形態を図３に従って説明する。
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
図３に示されるように、この実施形態では前記第１実施形態のように、窓部３２Ａ（図１参照）は、一体的に鉛直方向（Ｈ方向）に延びておらず、それに代えて、複数個の円形状の窓部３２Ｂが鉛直方向（Ｈ方向）に沿って配置されている。

本第２実施形態の作用、効果としては、第１実施形態と同一である。
なお、上記第２実施形態では、複数個の窓部３２Ｂの形状を円形状としてシーリング剤の収納量を把握したが、これに限らず、複数個の窓部の形状を四角形等の他の形状としてシーリング剤の収納量を把握してもよい。

本発明の第１実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置のケーシングを示した斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置の構成及びタイヤを示した構成図である。 本発明の第２実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置のケーシングを示した斜視図である。

符号の説明

３０ ポンプアップ装置（シーリング・ポンプアップ装置）
３２ ケーシング（筐体）
３２Ａ 窓部（第１実施形態）
３２Ｂ 窓部（第２実施形態）
３２Ｅ 側壁部（壁面）
３２Ｆ 目盛り
３６ シーリング剤
４０ シーリング剤容器
６６ ジョイントホース
１２０ タイヤ

Claims (2)

1. パンクした空気入りタイヤ内にジョイントホースを通じて、少なくとも一部が透明又は半透明のシーリング剤容器に収納された液状のシーリング剤をシーリング剤の液面を圧縮空気により押圧することで前記シーリング剤容器から押し出して注入した後、前記タイヤ内へ圧縮空気を供給して前記タイヤの内圧を昇圧させるシーリング・ポンプアップ装置において、
   前記シーリング剤容器を収納する筐体を備え、前記筐体には、シーリング剤容器に収納される前記シーリング剤の収納量を把握できると共に、前記筐体の壁面に設けられ、鉛直方向に延びる窓部が設けられることを特徴とするシーリング・ポンプアップ装置。
2. 前記窓部の近傍には、鉛直方向に沿って目盛りが設けられることを特徴とする請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置。

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