JP4338579B2 - タイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット - Google Patents

Description

本発明は、パンクしたタイヤにパンクシーリング剤と高圧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パンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニットに関する。

タイヤパンク応急修理装置として、パンクしたタイヤにパンクシーリング剤と高圧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、パンクシーリング剤がタイヤ内腔面を全周に亘って被覆しパンク穴を応急的にシールするものが特許文献１などに提案されている。

特開２０００−１０８２１５号公報

この装置では、図６（Ａ）に示すように、パンクシーリング剤ａを収容した容器ｂと、高圧空気源であるコンプレッサｃと、前記容器ｂに取付けられるシーリング剤取出し用のユニットｕとが使用される。そして、コンプレッサｃからの高圧空気を、前記ユニットｕに設ける空気流路ｕ１から前記容器ｂ内に送り込むことにより、パンクシーリング剤ａを容器ｂから取り出しかつシーリング剤流路ｕ２を経てタイヤｔに送給するとともに、引き続いて高圧空気が送給されることによりタイヤのポンプアップが行われる。

しかしこの装置では、図６（Ｂ）に示すように、未使用時には、前記容器ｂは、その開口部ｂ１が破通容易なシール膜ｂ２によって密封された状態で車載保管されており、パンクが発生したとき、作業者によって、前記ユニットｕが容器ｂに取付けられる。従って、パンク修理現場での装置の組立作業工数が増し、その取扱い性に劣る傾向がある。又前記ユニットｕの取付け途中において、このユニットｕに設ける例えば突出部ｕ３が前記シール膜ｂ２を破通することにより、流路ｕ１、ｕ２と、容器ｂ内部との導通が達成されるが、破通時にはまだユニットｕと容器ｂとが密に連結されていない。そのため、作業者が不慣れな場合には、取付け作業時にパンクシーリング剤ａがこぼれて手や周囲を汚損する恐れを招く。又ユニットｕの取付け後かつコンプレッサｃ及びタイヤｔへの配管が完了するまでの間に、導通された流路ｕ１、ｕ２からパンクシーリング剤ａが流出する恐れを招く。

そこで本発明者は、以下の如き構造を採用することを提案した。即ち、図５に略示するように、販売時などにおいて流路ｕ１、ｕ２をキャップｅで閉じたユニットｕを、容器ｂに取付けておき、この状態で車載保管させる。そしてパンク修理の際には、この状態のユニットｕに配管を施し、コンプレッサｃを作動させる。このとき前記キャップｅが、高圧空気による空気流路ｕ１の圧力上昇によって自動的に外れる構造とし、前記流路ｕ１、ｕ２を開放させて前記容器ｂと導通させるというものである。

しかし、かかる構造を採用するには、コンプレッサｃによる空気圧によってキャップｅが容易に外れることが必要であるが、嵌着力が弱すぎるとシール性が減じる結果、車載保管中の温度上昇や振動などに起因して、キャップｅとユニットｕとの嵌着部からパンクシーリング剤ａが液漏れして凝固し、逆にキャップｅが外れなくなるという問題を招く。又タイヤｔと配管した際、タイヤ内の残圧によってキャップｅが外れてしまい、パンクシーリング剤ａがコンプレッサｃに逆流するのを防止することも安全性の観点から重要であるなど、解決すべき新たな問題も発生する。

そこで本発明は、キャップの使用によって、パンク修理現場におけるユニットと容器との取付作業を排除でき、その取扱い性を高めるとともに、コンプレッサからの高圧空気により、前記キャップを容易にかつ確実に取り外ししうる一方、タイヤ内の残圧によるキャップの外れを防止しうるタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニットを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、パンクシーリング剤を収容したシーリング剤容器を取付けるとともに、コンプレッサからの高圧空気を前記シーリング剤容器に送り込む空気流路と、高圧空気の送り込みにより取出された前記パンクシーリング剤をタイヤに送給するシーリング剤流路とを有するユニット本体、及び前記空気流路とシーリング剤流路とを閉じるキャップを具え、
しかも前記ユニット本体は、シーリング剤容器のシーリング剤取出し用の容器首部を挿入して固定する取付け凹部と、この取付け凹部の底面から立上がり前記キャップが弾性的に嵌着されるキャップ取付部分を設けたボス部とを有し、
かつ該ボス部の前記キャップ取付部分よりも内側位置に、前記空気流路の一端の空気取入れ口と、前記シーリング剤流路の一端のシーリング剤流出口とを開口させるとともに、 前記シーリング剤流出口の流出口内径ｄと、キャップ取付部分の直径Ｄとの径比Ｄ／ｄを２以上とし、
しかも前記キャップは、前記ボス部をキャップ取付部分内で覆う基体部に、前記シーリング剤流出口をシール効果を有して閉じる栓体を具えることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記キャップは、前記空気流路の空気圧力が２００〜３００ｋＰａの範囲となることにより前記キャップ取付部分から外れる強さで該キャップ取付部分に弾性的に嵌着され、しかも栓体に作用するシーリング剤流路の圧力が８００ｋＰａよりも小では外れないことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記キャップ取付部分の直径Ｄは１０〜４０ｍｍ、前記シーリング剤流出口の流出口内径ｄを０．５〜５．０ｍｍであることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記キャップ取付部分は、前記ボス部の外周面に形成され、かつ前記シーリング剤流路は、前記ボス部の中央で立ち上がりかつ先端が前記シーリング剤流出口をなす筒部を含むとともに、前記空気取入れ口は、前記筒部の外方で開口することを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記キャップは、合成樹脂からなることを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、パンク修理現場におけるシーリング剤ユニットとシーリング剤容器との取付作業を排除でき、その取扱い性を高めるとともに、コンプレッサからの高圧空気により、前記キャップを容易にかつ確実に取り外ししうる一方、タイヤ内の残圧によるキャップの外れを防止できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニットの使用状態の一例を示す線図、図２はその主要部を拡大して示す断面図である。

図１において、シーリング剤ユニット１は、シーリング剤容器２を取付けうるユニット本体３、及びこのユニット本体３に設ける空気流路４とシーリング剤流路５とを気密に閉じるキャップ６から構成される。そして、このシーリング剤ユニット１は、前記シーリング剤容器２を取り付けた状態で車載保管されるとともに、パンク修理時には修理現場において、ホース７によるコンプレッサｃ及びタイヤｔとの配管作業のみが行われる。

なお前記シーリング剤容器２は、パンクシーリング剤ａを収容したボトル状の耐圧容器であって、その容器首部２Ａの先端には、シーリング剤取出し用の取出し口２Ａ１が開口している。

次に、前記ユニット本体３は、図２に示すように、例えば円柱状等の柱状胴部１２を具え、この柱状胴部１２に、前記容器首部２Ａを挿入して固定する取付け凹部１０と、前記キャップ６を弾性的に嵌着するキャップ取付部分１１Ａを設けたボス部１１とを一体に形成している。

本例では、前記柱状胴部１２は、一端側（図では上端側）を大径とした段付き柱状をなし、大径側の端面（図では上端面）に、前記取付け凹部１０を凹設している。この取付け凹部１０の内壁には、前記容器首部２Ａを螺着によって固定するための内ネジを形成している。又前記取付け凹部１０の底面１０Ｓと容器首部２Ａとの間にはパッキン材２１が介在し、前記取出し口２Ａ１をシール効果を有して気密に閉止している。

又前記ボス部１１は、前記底面１０Ｓから立ち上がる例えば円柱状の突起であり、本例では、その外周で前記キャップ６を弾性的に嵌着する。従って、このボス部１１の外周面により前記キャップ取付部分１１Ａを形成している。なお前記嵌着をより確実化するため、本例では、前記ボス部１１の外周面に、断面半円状をなし周方向にのびる溝状或いはリブ状（本例では溝状）の係止部１３を設けている。

又前記ユニット本体３には、コンプレッサｃからの高圧空気を前記シーリング剤容器２に送り込む空気流路４と、高圧空気の送り込みにより取出されるパンクシーリング剤ａをタイヤｔに送給するシーリング剤流路５とが形成される。
なおシーリング剤流路５は、パンクシーリング剤ａの送給後は、コンプレッサｃからシーリング剤容器２をへた高圧空気をタイヤｔに送り込む空気流路８として機能する。

ここで、前記空気流路４の一端の空気取入れ口４Ａ、及びシーリング剤流路５の一端のシーリング剤流出口５Ａは、何れも前記ボス部１１の上端面かつ前記キャップ取付部分１１Ａよりも内側位置で開口しており、本例では、前記シーリング剤流出口５Ａが、前記ボス部１１の中央で立ち上がる筒部１４先端の中心口として形成されるものを例示している。又前記空気取入れ口４Ａは、前記筒部１４よりも外側かつキャップ取付部分１１Ａよりも内側に設けられ、本例では、筒部１４の周囲を囲むリング状をなす場合を例示しているが、空気流路４をそのまま開口させた丸穴状等の小口であっても良い。

又空気流路４は、前記空気取入れ口４Ａから柱状胴部１２を通って下方にのび、その小径側の胴部１２Ａの周面に設けたホース接続部１５の接続口４Ｂに連通している。又シーリング剤流路５は、前記シーリング剤流出口５Ａから前記柱状胴部１２を通って下方にのび、その小径側の胴部１２Ａの周面に設けたホース接続部１６の接続口５Ｂに連通している。なおホース接続部１５、１６は、大径側の胴部１２Ｂの周面よりも内側で終端することが、車載保管をコンパクトに行う上で好ましい。

次に、前記キャップ６は、弾性変形可能な合成樹脂材からなり、前記キャップ取付部分１１Ａに弾性的に嵌着される断面コ字状の有底の基体部１７を具える。そしてこの基体部１７が、嵌着時、前記ボス部１１をキャップ取付部分１１Ａの内側で覆うことにより、前記空気流路４とシーリング剤流路５とを閉止しうる。又前記基体部１７には、その底面１７Ｓから突出し前記シーリング剤流出口５Ａをシール効果を有して閉じる突起状の栓体１９を形成している。なお前記基体部１７の内周には、本例では、前記係止部１３と係合して嵌着を確実化する係合部１８を設けている。

このように本実施形態のシーリング剤ユニット１は構成しているため、予めシーリング剤ユニット１とシーリング剤容器２とを取り付けた状態で車載保管した場合にも、キャップ６が空気流路４とシーリング剤流路５とを閉止しているため、パンクシーリング剤ａが洩れることなくシーリング剤容器２内に収容しておくことができる。従って、従来の如き、パンク修理現場におけるシーリング剤容器とユニットとの取付作業が不要となり、現場作業を簡略化しうるとともに、前記取付作業に伴うパンクシーリング剤ａのこぼれや漏れのトラブルを排除することが可能となる。

又前記キャップ６は、配管が完了した後、パンク修理を開始する際のコンプレッサｃの作動に伴って自動的に外れるため操作性を損ねることがなく、従来と同様、パンクシーリング剤ａ及び高圧空気のタイヤｔへの順次の送給を円滑に行うことができる。

ここで、コンプレッサｃからの高圧空気により空気流路４の内圧（空気圧力）Ｐ１が上昇したとき、次式（１）で求まる持上げ力Ｆ１（図３（Ａ）に示す）がキャップ６に作用する。従って、キャップ６の嵌着力を、前記持上げ力Ｆ１よりも小に設定することにより、キャップ６をボス部１１から取り外しできる。
Ｆ１＝Ｐ１×π（Ｄ／２）² −−−−（１）
πは円周率、Ｄはキャップ取付部分１１Ａの直径である。

このとき、本実施形態では前記直径Ｄを比較的大きく確保しうるため、前記嵌着力も大きい値に設定できる。そのため、キャップ６とボス部１１との間のシール性を充分に高めることが可能となり、車載保管中の温度上昇や振動などに起因したパンクシーリング剤ａの液漏れを防止することができる。

又前記シーリング剤ユニット１では、キャップ６に、シーリング剤流出口５Ａを閉じる栓体１９を設けている。ここで、タイヤ内に残圧Ｐ２が残っていた場合、タイヤｔと配管した際にキャップ６に作用する持上げ力Ｆ２（図３（Ｂ）に示す）は、次式（２）に示されるが、少なくともシーリング剤流出口５Ａの内径ｄは、キャップ取付部分１１Ａの直径Ｄより小である。従って、少なくとも前記持上げ力Ｆ２を持上げ力Ｆ１よりも低く抑えることができ、前記残圧Ｐ２によるキャップ６の外れを防止し、パンクシーリング剤ａがコンプレッサｃに逆流するのを抑制できる。
Ｆ２＝Ｐ２×π（ｄ／２）² −−−−（２）

この逆流をより確実に抑制するため、本実施形態では、前記直径Ｄと内径ｄとの比Ｄ／ｄを２以上に設定している。なお比Ｄ／ｄの上限は特に規制しないが、ボトルの口径を３０〜５０mmぐらいに設計する観点から３０以下が好ましい。ここで前記直径Ｄは、前記キャップ取付部分１１Ａが非円形である場合には、キャップ取付部分１１Ａが囲む面積と同面積を有する円形の直径で定義する。即ち、キャップ取付部分１１Ａが一辺Ｌの正方形の場合には、Ｄ＝Ｌ×√（４／π）と定義する。同様に、内径ｄは、前記シーリング剤流出口５Ａが非円形である場合には、シーリング剤流出口５Ａの開口面積と同面積を有する円形の直径で定義する。

なお前記キャップ６では、前記内圧Ｐ１が２００〜３００ｋＰａの範囲となることにより前記キャップ取付部分から外れる強さで該キャップ取付部分に弾性的に嵌着する、即ち３００ｋＰａ以下では外れるが２００ｋＰａ未満では外れないことが好ましい。もし２００ｋＰａ未満で外れる場合には、ボス部１１との間のシール性が不十分となり、車載保管中にパンクシーリング剤ａが液漏れする恐れが生じる。又３００ｋＰａ以下で外れない場合には、シーリング剤容器２、ユニット本体３、ホース７等の構成部材の耐圧性を不必要に高める必要が生じるなどコスト的に不利を招く。又重荷重用タイヤなど高内圧で使用されるタイヤに配管した場合にも、パンクシーリング剤ａがコンプレッサｃに逆流するのを防止するため、栓体１９に作用するシーリング剤流路５の圧力、即ち前記残圧Ｐ２が８００ｋＰａよりも小では外れない強さでキャップ６が嵌着していることも好ましい。

又前記キャップ取付部分１１Ａの直径Ｄは、１０〜４０ｍｍであることが好ましく、１０ｍｍ未満では、前記持上げ力Ｆ１を充分大きく確保することができなくなる。従って、キャップ６の嵌着力を低く設定することが余儀なくされるなど、ボス部１１との間のシール性が不足する傾向を招く。逆に４０ｍｍを越えると、ユニット本体３が大型化し保管スペースの無駄を招く。

又前記シーリング剤流出口５Ａの内径ｄは、０．５〜５．０ｍｍであることが好ましく、前記内径ｄが０．５ｍｍ未満では、送給時にシーリング剤流出口５Ａでパンクシーリング剤ａが凝固して、シーリング剤流路５を詰まらせる恐れが生じる。又５．０ｍｍを越えると、残圧Ｐ２によって生じる持上げ力Ｆ２が大きくなってキャップ６が外れやすくなり、パンクシーリング剤ａの逆流を招く恐れが生じる。このような観点から、前記直径Ｄは２０〜３０ｍｍがより好ましく、又内径ｄは１〜３ｍｍがより好ましい。

図４に、シーリング剤ユニット１の他の実施例を示す。図４において、ボス部１１は、その上端面に周方向溝２０を具え、この周方向溝２０の外の溝壁面２０Ｓで、キャップ６を嵌着している。即ち外の溝壁面２０Ｓで、キャップ取付部分１１Ａを構成している。又前記空気流路４は、周方向溝２０の溝底で開口している。

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。

図１の構造をなすシーリング剤ユニット１を、直径Ｄ（＝３０ｍｍ）、内径ｄ（＝１ｍｍ）、キャップ６が外れるときの内圧Ｐ１（＝２６０ｋＰａ）の仕様にて試作し、シーリング剤容器２を取り付けた状態で、８０℃のオーブンに３ヶ月間保管した。そして保管後の、キャップ６とボス部１１との間におけるパンクシーリング剤ａの液漏れの発生状況を確認したが、液漏れは発生しなかった。又このものを、さらに加振機を用いて、加速度３Ｇ、周波数１０〜５０Ｈｚの条件で４時間振動を与えたが、パンクシーリング剤ａの液漏れは発生しなかった。

又このものを、ホース７を介してコンプレッサｃとタイヤｔとに配管して作動させたところ、コンプレッサ圧力２６０ｋＰａで、キャップ６が外れ、パンクシーリング剤ａ及び高圧空気を順次タイヤｔ内に送給することができた。

本発明のシーリング剤ユニットの使用状態の一例を示す線図である。 シーリング剤ユニットを拡大して示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、キャップに作用する持上げ力を説明する線図である。 シーリング剤ユニットの他の例を示す線図である。 シーリング剤ユニットの比較例を示す線図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、従来技術の問題点を示す線図である。

符号の説明

２ シーリング剤容器
２Ａ 容器首部
３ ユニット本体
４ 空気流路
４Ａ 空気取入れ口
５ シーリング剤流路
５Ａ シーリング剤流出口
６ キャップ
１０ 取付け凹部
１０Ｓ 底面
１１ ボス部
１１Ａ キャップ取付部分
１４ 筒部
１７ 基体部
１９ 栓体
ａ パンクシーリング剤
ｃ コンプレッサ
ｔ タイヤ

Claims (5)

1. パンクシーリング剤を収容したシーリング剤容器を取付けるとともに、コンプレッサからの高圧空気を前記シーリング剤容器に送り込む空気流路と、高圧空気の送り込みにより取出された前記パンクシーリング剤をタイヤに送給するシーリング剤流路とを有するユニット本体、及び前記空気流路とシーリング剤流路とを閉じるキャップを具え、
   しかも前記ユニット本体は、シーリング剤容器のシーリング剤取出し用の容器首部を挿入して固定する取付け凹部と、この取付け凹部の底面から立上がり前記キャップが弾性的に嵌着されるキャップ取付部分を設けたボス部とを有し、
   かつ該ボス部の前記キャップ取付部分よりも内側位置に、前記空気流路の一端の空気取入れ口と、前記シーリング剤流路の一端のシーリング剤流出口とを開口させるとともに、 前記シーリング剤流出口の流出口内径ｄと、キャップ取付部分の直径Ｄとの径比Ｄ／ｄを２以上とし、
   しかも前記キャップは、前記ボス部をキャップ取付部分内で覆う基体部に、前記シーリング剤流出口をシール効果を有して閉じる栓体を具えることを特徴とする、タイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット。
2. 前記キャップは、前記空気流路の空気圧力が２００〜３００ｋＰａの範囲となることにより前記キャップ取付部分から外れる強さで該キャップ取付部分に弾性的に嵌着され、しかも栓体に作用するシーリング剤流路の圧力が８００ｋＰａよりも小では外れないことを特徴とする請求項１記載のタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット。
3. 前記キャップ取付部分の直径Ｄは１０〜４０ｍｍ、前記シーリング剤流出口の流出口内径ｄを０．５〜５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット。
4. 前記キャップ取付部分は、前記ボス部の外周面に形成され、かつ前記シーリング剤流路は、前記ボス部の中央で立ち上がりかつ先端が前記シーリング剤流出口をなす筒部を含むとともに、前記空気取入れ口は、前記筒部の外方で開口することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット。
5. 前記キャップは、合成樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタイヤパンク応急修理装置に用いるシーリング剤ユニット。

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