WO2014065208A1 - コンプレッサ装置、及びそれを用いたパンク修理キット - Google Patents
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Abstract
リリーフバルブを排除しながらも、被空気充填物への圧縮空気の供給圧力を、規定圧力以下に規制する。 コンプレッサ装置は、ピストンが下死点から上死点まで移動する間のシリンダ容積(ストローク容積)をV1、ピストンが上死点に到達したときのシリンダ容積(圧縮容積)をV2、大気圧をP0、規定圧力をPPとしたとき、圧縮容積V2が次式(1)を充足する。ピストンに設ける吸気弁において、その吸気孔の直径Dを3~15mmとした。 0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1)
Description
本発明は、被空気充填物への圧縮空気の供給圧力を、リーフバルブを設けることなく規定圧力以下に規制しうるコンプレッサ装置、及びそれを用いたパンク修理キットに関する。
パンクを応急的に修理するパンク修理キットとして、図9(A)に示すものが提案されている(例えば特許文献1参照)。このパンク修理キットは、圧縮空気を発生させるコンプレッサ装置aと、パンク修理液を収容したボトル容器b1の口部にキャップb2を取り付けたボトルユニットbとから構成される。
そして前記キャップb2には、図9(B)に概念的に示すように、コンプレッサ装置aからの圧縮空気をボトル容器b1内へ第1の流路c1をへて送り込む空気取入れ口部d1と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器b1からパンク修理液と圧縮空気とを第2の流路c2をへてタイヤT側に順次取り出す取出し口部d2とを具える。
又前記コンプレッサ装置aは、ピストンeを往復移動可能に収容するシリンダfを有する。このシリンダf内には、ピストンeとの間で空気を圧縮させるポンプ室f1と、前記ポンプ室f1で圧縮された圧縮空気を排気弁(図示しない。)を介して受け取るサージ室f2とが配される。そして、前記サージ室f2には、圧縮空気の供給圧力が規定圧力を超えたとき、その過圧を逃がすリリーフバルブgが接続される。前記規定圧力は、通常タイヤの許容最高圧に設定されており、この規定圧力を超える圧力が充填されることによるタイヤの損傷を防止する。
他方、前記リリーフバルブgは、図10に示すように、シリンダfのサージ室f2に前端部が取り付く筒状のバルブケースiを具える。前記バルブケースiには、前端が空気流入口h1をなす中心孔hが形成される(例えば特許文献2参照)。前記中心孔h内には、前記空気流入口h1を開閉させる弁体kと、この弁体kを空気流入口h1側に付勢するコイルバネnとが配される。前記中心孔hの後端には、排気孔j1を有しかつ前後に螺進退自在に螺着される調整キャップjが取り付けられる。そしてリリーフバルブgを組み立てる際には、前記規定圧力(リリーフ圧)にてリリーフバルブgが作動するように、前記調整キャップjを螺進退させてコイルバネnの付勢力を調節することが行われる。
このようにリリーフバルブgは、その部品数が多く、しかも組み立て時、全数に対して前記調節作業が必要となる。そのため生産に際して多くの時間と労力が必要となるなど、コンプレッサ装置における生産性の低下やコストアップの原因の一つとなっている。
又前記コンプレッサ装置aを用いてパンク修理液をタイヤT内に注入する際、途中でタイヤバルブ部分が詰まるなどの異常な作動状態においては、ボトル容器b1内の圧力がしだいに上昇し、規定圧力(リリーフ圧)を超えた場合に、前記リリーフバルブgが作動し、その過圧を逃がす。しかし、圧縮空気がリリーフバルブg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b1内のパンク修理液が、サージ室f2側に逆流しリリーフバルブgから過圧空気とともに放出されるという問題がある。
特にコンプレッサ装置aとコンプレッサ装置aとを直接接続したパンク修理キットでは、ボトル容器b1からサージ室f2までの流路が短い。そのため、前記逆流の問題はより大きなものとなる。そこで従来においては、前記特許文献1に示すように、前記逆流を防止するための一方弁rを、前記第1の流路c1に形成している。
しかしこの一方弁rも、前記リリーフバルブgと同様に部品数が多いため、コストアップの原因の一つとなっている。
本発明の第1の目的は、リリーフバルブを排除しながらも、被空気充填物への圧縮空気の供給圧力を、規定圧力以下に規制することができ、被空気充填物の過圧による損傷を抑制し安全性を確保しながら、生産性の向上及びコストダウンを図りうるコンプレッサ装置を提供することにある。
本発明の第2の目的は、前記利点に加え、パンク修理液のコンプレッサ装置側への逆流を防止しながら一方弁を排除でき、生産性の向上及びコストダウンをさらに達成しうるパンク修理キットを提供することにある。
本願の第1の発明は、リリーフバルブを設けることなく圧縮空気の供給圧力を規定圧力PP以下に規制したコンプレッサ装置であって、
モータ、
該モータにクランク機構を介して駆動されるピストン、
前記ピストンを下死点から上死点まで往復移動可能に収容するとともに前記ピストンとの間で空気を圧縮させるポンプ室を形成するシリンダ本体と、前記ポンプ室で圧縮された圧縮空気を排気弁を介して受け取るサージ室を形成するシリンダ副部とを有するシリンダ、
前記ピストンを貫通し外気を前記ポンプ室内に吸気する吸気孔と、この吸気孔をポンプ室側から弾性的に閉じる板バネからなる弁体とを有する吸気弁、
及び前記サージ室からの圧縮空気を外部に送給する空気送給流路を具え、
しかも、前記ピストンが下死点から上死点まで移動する間のシリンダ容積であるストローク容積をV1、前記ピストンが上死点に到達したときのシリンダ容積である圧縮容積をV2、大気圧をP0としたとき、前記圧縮容積V2は次式(1)を充足するとともに、
前記吸気孔の直径Dを3~15mmとしたことを特徴としている。
0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1)
モータ、
該モータにクランク機構を介して駆動されるピストン、
前記ピストンを下死点から上死点まで往復移動可能に収容するとともに前記ピストンとの間で空気を圧縮させるポンプ室を形成するシリンダ本体と、前記ポンプ室で圧縮された圧縮空気を排気弁を介して受け取るサージ室を形成するシリンダ副部とを有するシリンダ、
前記ピストンを貫通し外気を前記ポンプ室内に吸気する吸気孔と、この吸気孔をポンプ室側から弾性的に閉じる板バネからなる弁体とを有する吸気弁、
及び前記サージ室からの圧縮空気を外部に送給する空気送給流路を具え、
しかも、前記ピストンが下死点から上死点まで移動する間のシリンダ容積であるストローク容積をV1、前記ピストンが上死点に到達したときのシリンダ容積である圧縮容積をV2、大気圧をP0としたとき、前記圧縮容積V2は次式(1)を充足するとともに、
前記吸気孔の直径Dを3~15mmとしたことを特徴としている。
0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1)
本願の第2の発明は、第1の発明のコンプレッサ装置と、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パンク修理キットであって、
前記キャップは、前記コンプレッサ装置からの圧縮空気をボトル容器内へ第1の流路をへて送り込む空気取入れ口部と、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第2の流路をへて順次取り出す取出し口部とを具え、
しかも前記第1の流路には、パンク修理液がコンプレッサ装置側に逆流するのを防止する一方弁が配されないことを特徴としている。
前記キャップは、前記コンプレッサ装置からの圧縮空気をボトル容器内へ第1の流路をへて送り込む空気取入れ口部と、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第2の流路をへて順次取り出す取出し口部とを具え、
しかも前記第1の流路には、パンク修理液がコンプレッサ装置側に逆流するのを防止する一方弁が配されないことを特徴としている。
なお前記圧力PP、P0は、絶対圧力である。
第1、第2の発明において、コンプレッサ装置のシリンダの圧縮容積V2は、前記式(1)を充足するように設定されている。
ここでボイルの法則から、下死点においてシリンダ内に空気を吸入した状態におけるシリンダ内の空気の圧力と体積の積{P0×(V1+V2)}は、上死点において最高圧力Pmax に圧縮された状態におけるシリンダ内の空気の圧力と体積の積(Pmax ×V2)と一致する。即ち、次式(ア)の関係が得られる。又前記式(ア)から、圧縮容積V2が式(イ)の如く得られる。
Pmax ×V2=P0×(V1+V2) ---(ア)
V2=(P0×V1)/(Pmax -P0) ---(イ)
Pmax ×V2=P0×(V1+V2) ---(ア)
V2=(P0×V1)/(Pmax -P0) ---(イ)
他方、サージ室内の空気圧がしだいに上昇して前記最高圧力Pmax と等しくなった時には、排気弁の内外における圧力が均衡する。そのため、シリンダ内の圧縮空気はサージ室側に排出されなくなり、シリンダ内にとどまる。即ち、ピストンが作動するにもかかわらず、シリンダ内への吸気も排気も行われなくなり、コンプレッサ装置からの供給圧力は、前記シリンダ内の最高圧力Pmax よりも上昇することがなくなる。
従って、前記最高圧力Pmax としてコンプレッサ装置の規定圧力PPを設定することで、リリーフバルブを用いることなく、コンプレッサ装置からの供給圧力を前記規定圧力PP以下に規制でき、そのための圧縮容積V2を、次式(ウ)として求めることができる。
V2=(P0×V1)/(PP -P0) ---(ウ)
V2=(P0×V1)/(PP -P0) ---(ウ)
しかし実際には、吸気弁による影響により、下死点における空気の吸入量に不足が生じる傾向があり、従って、実際の圧縮容積V2は、(P0×V1)/(PP-P0)よりも小さく設定する必要がある。しかし圧縮容積V2が小さすぎると、吸気弁の開閉に時間的遅れが生じて排気効率が低下するという新たな問題が発生する。そのため、本発明では、吸気孔の直径を規制して、吸気弁における吸気抵抗をできるだけ少なくすることで、前記圧縮容積V2を(P0×V1)/(PP-P0)の0.8倍以上に確保するとともに、これにより排気効率の低下を抑制している。
リリーフバルブが排除されている。従って、前記コンプレッサ装置を用いたパンク修理キットでは、パンク修理中にタイヤバルブ部分が詰まるなどの異常な作動状態においても、ボトル容器内とサージ室内とは、ともに規定圧力であって同圧力となる。従って、パンク修理液のサージ室側への逆流の発生がなく、第1の流路の一方弁も排除することができる。
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、リリーフバルブを設けることなく圧縮空気の供給圧力を規定圧力PP以下に規制したコンプレッサ装置2と、このコンプレッサ装置2からの圧縮空気によって作動するボトルユニット3とを具える。
図1に示すように、本実施形態のパンク修理キット1は、リリーフバルブを設けることなく圧縮空気の供給圧力を規定圧力PP以下に規制したコンプレッサ装置2と、このコンプレッサ装置2からの圧縮空気によって作動するボトルユニット3とを具える。
前記コンプレッサ装置2は、図2に示すように、収納ケース9内に、圧縮空気を発生させるコンプレッサ本体4を一体可搬に収納している。前記コンプレッサ本体4は、モータMと、ピストン5と、シリンダ7と、吸気弁12(図3~5に示す。)と、空気送給流路8(図3、4に示す。)とを少なくとも具える。前記ピストン5は、前記モータMに、クランク機構11を介して連結される。前記シリンダ7は、前記ピストン5を往復移動可能に収容する。前記吸気弁12は、前記ピストン5に取り付く。前記空気送給流路8は、発生する圧縮空気をボトルユニット3側に送給する。
本例の収納ケース9は、小高さの偏平略直方体状の箱体をなし、上下のケース部に分解可能に形成される。前記モータMとしては、自動車の12V直流電源で作動する市販の種々のDCモータが採用できる。このモータMには、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10を先端に設けた電源コードが、前記収納ケース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。又前記クランク機構11としては周知の種々の構造のものが採用しうる。
又前記シリンダ7は、図3、4に示すように、シリンダ本体7Aとシリンダ副部7Bとを具える。前記シリンダ本体7Aは、前記ピストン5を下死点PL(図6に示す。)から上死点PUまで往復移動可能に収容するとともに、前記ピストン5との間で空気を圧縮させるポンプ室6Aを形成する。又シリンダ副部7Bは、前記シリンダ本体7Aに連設され、前記ポンプ室6Aで圧縮された圧縮空気を、排気弁13を介して受け取るサージ室6Bを形成する。このサージ室6Bは、ポンプ室6Aからの圧縮空気の脈動を抑え圧力を安定させる。そして前記シリンダ副部7Bには、連結部15、16が形成される。一方の連結部15には、前記サージ室6B内の圧力を測定する圧力計17が連結される。又他方の連結部16には前記空気送給流路8が形成される。本例では、前記連結部16の先端部に、前記ボトルユニット3が、ホースを介することなく直接接続されている。
前記排気弁13は、導通孔13A、例えばゴム部材などからなる弁体13B、及びコイルバネ状のバネ手段13Cとから形成される。前記導通孔13Aは、前記ポンプ室6Aとサージ室6Bとを導通する。前記弁体13Bは、前記導通孔13Aをサージ室6B側から開閉する。前記バネ手段13Cは、前記弁体13Bとシリンダ副部7Bの蓋部7B1との間に配され、前記弁体13Bを導通孔13A側に付勢する。前記排気弁13は、ポンプ室6Aの加圧によって作動し、前記導通孔13Aを開口させる。この時の作動力は、弁体13Bへの圧力に換算したとき80kPa以下、さらには50kPa以下とできるだけ小さいのが好ましい。
又前記吸気弁12は、前記ピストン5を貫通して外気を前記ポンプ室6A内に吸気する吸気孔12Aと、この吸気孔12Aをポンプ室6A側から弾性的に閉じる弁体12Bとを具える。具体的には、図5に示すように、前記弁体12Bは、金属製の板バネからなる。本例の弁体12Bは、前記ピストン5の上面に例えばネジ金具14などを用いて固定される固定部分12B1と、前記吸気孔12Aを覆う略円盤状の被覆部分12B2と、その間に配されるくびれ部分12B3とからなる略瓢箪状の形状を有する。そして前記くびれ部分12B3によって弾性変形容易とし、上死点PUからの下降に際してはポンプ室6A内の負圧によって吸気孔12Aを開口し、外気を前記ポンプ室6A内に吸気する。又下死点PLからの上昇に際しては、弁体12Bの弾性及びポンプ室6A内の加圧によって吸気孔12Aを閉止しうる。
そして本発明では、リリーフバルブを設けることなくコンプレッサ装置2からの圧縮空気の供給圧力を、規定圧力PP以下に規制するために、シリンダ7の圧縮容積V2を、従来よりも大、しかも次式(1)に示す範囲に設定している。
詳しくは、図6に示すように、前記ピストン5が下死点PLから上死点PUまで移動する間のシリンダ容積であるストローク容積をV1、前記ピストン5が上死点PUに到達したときのシリンダ容積である圧縮容積をV2、大気圧をP0としたとき、前記圧縮容積V2を、次式(1)を充足する範囲に設定している。
0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1)
0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1)
ここでボイルの法則から、下死点PLにおいてシリンダ7内に空気を吸入した状態におけるシリンダ7内の空気の圧力と体積の積{P0×(V1+V2)}は、上死点PUにおいて最高圧力Pmax に圧縮された状態におけるシリンダ7内の空気の圧力と体積の積(Pmax ×V2)と一致する。即ち、次式(ア)の関係が得られる。又前記式(ア)から、圧縮容積V2は、式(イ)で示される。
Pmax ×V2=P0×(V1+V2) ---(ア)
V2=(P0×V1)/(Pmax -P0) ---(イ)
Pmax ×V2=P0×(V1+V2) ---(ア)
V2=(P0×V1)/(Pmax -P0) ---(イ)
他方、サージ室6B内の空気圧がしだいに上昇して前記最高圧力Pmax と等しくなった時には、排気弁13の内外における圧力が均衡する。そのため、シリンダ7内の圧縮空気はサージ室6B側に排出されなくなり、シリンダ7内にとどまる。即ち、ピストン5が作動するにもかかわらず、シリンダ7内への吸気も排気も行われなくなり、コンプレッサ装置2からの供給圧力は、前記最高圧力Pmax よりも上昇することがなくなる。
従って、前記最高圧力Pmax としてコンプレッサ装置2の規定圧力PPを設定することで、リリーフバルブを用いることなく、コンプレッサ装置2からの供給圧力を前記規定圧力PP以下に規制でき、そのための圧縮容積V2は、理論上は、次式(ウ)で求められる。
V2=(P0×V1)/(PP -P0) ---(ウ)
V2=(P0×V1)/(PP -P0) ---(ウ)
なおタイヤのパンク修理用、或いはタイヤのポンプアップ用のコンプレッサ装置の場合、前記規定圧力PPとして、タイヤの許容最高圧を採用するのが好ましく、例えば乗用車用タイヤの場合、451.3kPa(ゲージ圧に換算すると350kPa)、小型トラック用タイヤの場合、701.3kPa(ゲージ圧に換算すると600kPa)、重荷重用タイヤの場合、901.3kPa(ゲージ圧に換算すると800kPa)とするのが好ましい。
しかし実際には、吸気弁12による影響により、下死点PLにおける空気の吸入量に不足が生じる傾向がある。従って、実際の圧縮容積V2は、前記値(P0×V1)/(PP-P0)よりも小さく設定する必要がある。しかし圧縮容積V2が小さすぎると、吸気弁12の開閉に時間的遅れが生じてコンプレッサの排気効率が著しく低下するという新たな問題が発生する。
そのため本発明では、吸気孔12Aの直径D(図5に示す。)を規制し、吸気弁12における吸気抵抗を抑えることで、前記圧縮容積V2を、前記値(P0×V1)/(PP-P0)の0.8倍以上に確保するとともに、これにより排気効率の低下を抑制している。
詳しくは、前記吸気孔12Aの直径Dを3~15mmの範囲に規制している。前記直径Dが3mmを下回ると吸気量が不足し、コンプレッサの排気効率の低下を招く。又前記直径Dが15mmを超える場合、前記弁体12Bが薄い板バネからなるため、吸気孔12Aへの密閉性が不十分となり、排気効率を低下させる。そのため前記直径Dの下限は5mm以上が好ましく、又上限は10mm以下が好ましい。
又この時、前記弁体12Bの厚さt(図5に示す。)が0.05~0.2mmであるのが好ましく、0.2mmを超えると、ピストン作動中の慣性抵抗は大きくなるものの、弁体12Bの曲げ剛性が過大となって吸気孔12Aが充分開かなくなり吸気量不足を招く。また前記厚さtが0.05mmを下回る場合には、弁体12Bの剛性が不足して吸気孔12Aへの密閉性が不十分となり、排気効率の低下を招く。このような観点から、前記厚さtの下限は0.07mm以上がより好ましく、又上限は0.15mm以下がより好ましい。同じ観点から、前記くびれ部分12B3の幅W(図5に示す。)は、吸気量不足を抑制するために10mm以下にするのが好ましい。
なお前記弁体12Bとしては、特に耐食性に優れるステンレス材が好適に採用しうる。
又前記被覆部分12B2は、前記吸気孔12Aの直径Dよりも1~5mm大きい直径にて形成するのが好ましい。
又前記被覆部分12B2は、前記吸気孔12Aの直径Dよりも1~5mm大きい直径にて形成するのが好ましい。
次に、前記ボトルユニット3は、図1に示すように、パンク修理液を収容したボトル容器18と、その口部に取り付くキャップ19とから構成される。
図7に示すように、前記ボトル容器18は、胴部18B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18Aを突出している。
又前記キャップ19は、コンプレッサ装置2の前記連結部16先端の吐出口部16Aに直接接続できかつ該吐出口部16Aからの圧縮空気をボトル容器18内へ送り込む取入れ口部41と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器18からパンク修理液と圧縮空気とを順次取り出す取出し口部42とを具える。
具体的には、前記キャップ19は、底面をなす底板部分31と、前記ボトル容器18の口部18A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19Aを有する。又このキャップ本体19A内には、前記取入れ口部41からボトル容器18の前記口部18A内にのびる第1の流路35と、取出し口部42からボトル容器18の前記口部18A内にのびる第2の流路36とが形成される。
前記ボトル取付部分32は、前記口部18A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18Aを螺着しうる。又前記ボス部32Bの上面では、前記第1の流路35の上端をなす第1流路上開口部35aと、前記第2の流路36の上端をなす第2の流路上開口部36aとがそれぞれ開口している。
又前記取入れ口部41は、本例では、前記くびれ部分33から前記吐出口部16Aに向かって突出する接続ノズルであって、図8に示すように、この接続ノズル(取入れ口部41)が前記吐出口部16A内に嵌り合うことにより、ホースを介することなく直接接続される。なお、前記連結部16と、取入れ口部41とをホースを介して接続する如く構成しても良い。
又本例のパンク修理キット1では、パンク修理中に、前記吐出口部16Aと取入れ口部41との接続が外れてパンク修理液が周囲を汚損するのを防止するための固定手段34が設けられる。
この固定手段34は、前記キャップ19に形成される係止手段34Aと、前記コンプレッサ装置2に形成される抜け留め手段34Bとからなる。前記係止手段34Aは、本例では、前記取入れ口部41の両側(本例では上下)で、コンプレッサ装置2に向かって突出するとともに先端に直角三角形状のフック部を設けた一対の係止爪45からなる。又抜け留め手段34Bは、本例では、前記係止爪45と向き合う位置に配され、かつ前記係止爪45と係合して抜け止めしうる爪係合穴46を有する。
このようなパンク修理キット1では、前記コンプレッサ装置2がリリーフバルブを具えていない。そのため、パンク修理液注入中にタイヤバルブ部分が詰まるなどの異常な作動状態が発生した場合にも、ボトル容器18内とサージ室6B内とは、ともに規定圧力PPを超えるとこがなく、しかも互いに同圧力となる。そのため、ボトル容器18からサージ室6Bへのパンク修理液の逆流の発生がない。従って、前記ボトルユニット3の前記第1の流路35には、パンク修理液の逆流を防止する一方弁は、設けられていない。
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。
(1)
本発明の効果を確認するため、図4に示す構造なしリリーフバルブが装着されていないコンプレッサー装置を表1の仕様で試作した。そして各コンプレッサー装置をタイヤに接続し、コンプレッサー装置を作動状態で放置したときの最大圧力Pを、シリンダ副部7Bに取り付く圧力計17を用いて測定した。又比較のために、リリーフ圧を451.3kPa(ゲージ圧に換算すると350kPa)に設定したリリーフバルブを具える従来のコンプレッサー装置(従来例)に対しても同様のテストを行い、コンプレッサー装置の最大圧力Pを測定した。
本発明の効果を確認するため、図4に示す構造なしリリーフバルブが装着されていないコンプレッサー装置を表1の仕様で試作した。そして各コンプレッサー装置をタイヤに接続し、コンプレッサー装置を作動状態で放置したときの最大圧力Pを、シリンダ副部7Bに取り付く圧力計17を用いて測定した。又比較のために、リリーフ圧を451.3kPa(ゲージ圧に換算すると350kPa)に設定したリリーフバルブを具える従来のコンプレッサー装置(従来例)に対しても同様のテストを行い、コンプレッサー装置の最大圧力Pを測定した。
表に記載以外は実質的に同仕様であり、各コンプレッサー装置とも、吸気弁12の弁体12Bとして略瓢箪形状(くびれ部の幅7mm)をなす金属製(ステンレス)の板バネを使用している。又排気弁13の作動力(弁体への圧力に換算)は30kPaである。
排気効率:
電圧12V、タイヤ空気圧を250kPa(ゲージ圧)まで昇圧する場合の従来例の時間をTo、実施例の時間をTとしたときの比To/T×100(%)として、排気効率を比較した。値が大きい程、排気効率に優れる。
電圧12V、タイヤ空気圧を250kPa(ゲージ圧)まで昇圧する場合の従来例の時間をTo、実施例の時間をTとしたときの比To/T×100(%)として、排気効率を比較した。値が大きい程、排気効率に優れる。
表の如く、実施例のコンプレッサ装置は、リーフバルブを設けることなく、しかも排気効率を高く維持しながら、タイヤ(被空気充填物)への圧縮空気の供給圧力をほぼ規定圧力にて規制しうるのが確認できる。
(2)
表1の従来例のコンプレッサー装置に、図7の構造のボトルユニット(第1の流路に一方弁を具えない。)を接続し、タイヤバルブ部分を詰まらせた状態にてパンク修理キットを作動させて放置した。その結果、放置状態において、リリーフバルブが作動した際、圧縮空気とともにパンク修理液がリリーフバルブから吐出されるのが確認された。
表1の従来例のコンプレッサー装置に、図7の構造のボトルユニット(第1の流路に一方弁を具えない。)を接続し、タイヤバルブ部分を詰まらせた状態にてパンク修理キットを作動させて放置した。その結果、放置状態において、リリーフバルブが作動した際、圧縮空気とともにパンク修理液がリリーフバルブから吐出されるのが確認された。
これに対して、表1の実施例1のコンプレッサー装置に、図7の構造のボトルユニット(第1の流路に一方弁を具えない。)を接続し、同様に、タイヤバルブ部分を詰まらせた状態にてパンク修理キットを作動させ放置した。その結果、放置状態において、パンク修理液の液漏れの発生は、確認されなかった。
1 パンク修理キット
2 コンプレッサ装置
3 ボトルユニット
5 ピストン
6A ポンプ室
6B サージ室
7 シリンダ
7A シリンダ本体
7B シリンダ副部
8 空気送給流路
11 クランク機構
12A 吸気孔
12B 弁体
12 吸気弁
13 排気弁
18 ボトル容器
18A 口部
19 キャップ
35 第1の流路
36 第2の流路
41 取入れ口部
42 取出し口部
M モータ、
PL 下死点
PU 上死点
2 コンプレッサ装置
3 ボトルユニット
5 ピストン
6A ポンプ室
6B サージ室
7 シリンダ
7A シリンダ本体
7B シリンダ副部
8 空気送給流路
11 クランク機構
12A 吸気孔
12B 弁体
12 吸気弁
13 排気弁
18 ボトル容器
18A 口部
19 キャップ
35 第1の流路
36 第2の流路
41 取入れ口部
42 取出し口部
M モータ、
PL 下死点
PU 上死点
Claims (5)
- リリーフバルブを設けることなく圧縮空気の供給圧力を規定圧力PP以下に規制したコンプレッサ装置であって、
モータ、
該モータにクランク機構を介して駆動されるピストン、
前記ピストンを下死点から上死点まで往復移動可能に収容するとともに前記ピストンとの間で空気を圧縮させるポンプ室を形成するシリンダ本体と、前記ポンプ室で圧縮された圧縮空気を排気弁を介して受け取るサージ室を形成するシリンダ副部とを有するシリンダ、
前記ピストンを貫通し外気を前記ポンプ室内に吸気する吸気孔と、この吸気孔をポンプ室側から弾性的に閉じる板バネからなる弁体とを有する吸気弁、
及び前記サージ室からの圧縮空気を外部に送給する空気送給流路を具え、
しかも、前記ピストンが下死点から上死点まで移動する間のシリンダ容積であるストローク容積をV1、前記ピストンが上死点に到達したときのシリンダ容積である圧縮容積をV2、大気圧をP0としたとき、前記圧縮容積V2は次式(1)を充足するとともに、
前記吸気孔の直径Dを3~15mmとしたことを特徴とするコンプレッサ装置。
0.8×{V1×P0/(PP-P0)}≦V2<1.0×{V1×P0/(PP-P0)} ---(1) - 前記弁体は、その厚さtを0.05~0.2mmとしたことを特徴とする請求項1記載のコンプレッサ装置。
- 前記弁体は、ピストンの上面に固定される固定部分と、前記吸気孔を覆う円盤状の被覆部分と、その間に配されるくびれ部分とからなる略瓢箪状の形状を有するとともに、前記くびれ部分の幅Wは10mm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のコンプレッサ装置。
- 請求項1~3の何れかに記載のコンプレッサ装置と、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パンク修理キットであって、
前記キャップは、前記コンプレッサ装置からの圧縮空気をボトル容器内へ第1の流路をへて送り込む空気取入れ口部と、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第2の流路をへて順次取り出す取出し口部とを具え、
しかも前記第1の流路には、パンク修理液がコンプレッサ装置側に逆流するのを防止する一方弁が配されないことを特徴とするパンク修理キット。 - 前記キャップの前記空気取入れ口部は、前記コンプレッサ装置と直接接続されることを特徴とする請求項4記載のパンク修理キット。
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