説明

タイヤ修理用空気圧縮装置及びそれに用いる修理液ボトル用アダプター

【課題】パンクしたタイヤの修理時間を短縮し、コストを引き下げる。特に寒冷地での迅速な修理を可能とする。
【解決手段】
空気圧縮機(2)と、修理液ボトル(30)と、修理液ボトル(30)を空気圧縮機(2)、及び、補修すべきにタイヤに接続するアダプターとから成るタイヤ修理用空気圧縮装置(1)において、アダプター(4)が、修理液ボトル(30)内に圧縮空気を導入する空気注入管(50)を有し、その空気注入管(50)が、取り付けられる修理液ボトル(30)内の液面より高い位置に、外部に通じる通気孔(57)を有し、且つ、その通気孔(57)を常時は閉鎖し、空気注入管(50)にはその内圧が高まったときその内圧によって開かれる圧力弁装置(7)を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ修理用空気圧縮装置、特に圧縮空気と共に修理駅をタイヤ内に注入し得るタイヤ修理用空気圧縮装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、パンクしたタイヤの修理及び空気充填を行う時に使われている空気圧縮装置の最も主要な構成要素は、空気圧縮機と、中にタイヤ修理液が入っている修理液ボトル及びその修理液ボトルを空気圧縮機及び修理すべきタイヤに連結するため用いられるアダプターである。
このアダプターには、修理液ボトルが取り付けられるボトル取付部と、ホースを介して空気圧縮機に連なる圧縮空気導入管と、同様にホースを介して修理すべきタイヤの空気供給口に連結される修理液送出管とが設けられ、更にボトル取付部と同軸に取り付けられ、修理液ボトル内で修理液面より上方に迄延びる空気注入管が設けられている。
【0003】
上記の空気注入管一端は上記アダプターに取付けられる。その空気注入管の内部は圧縮空気導入管に通じており、もう一方の自由端には通気孔とその通気孔を塞ぐ圧力弁装置が設けられている。
タイヤの修理作業が行われていない状況においては、この圧力弁装置が空気注入管の通気孔を塞いでいるため、修理液が空気注入管内部に流入することはない。
【0004】
タイヤ内に修理液を注入して修理作業を行うときは、使用者は連結ホースを利用して修理液ボトルの空気送入管と空気圧縮機の空気送出管をつなぎ、別の連結ホースで修理液ボトルの修理液送出管と破損したタイヤの空気注入口をつなぐ。
空気圧縮機が始動すると、空気圧縮機は圧縮空気をその送出管から修理液ボトルの空気送入管に向かって送り、圧縮空気が修理液ボトル内に挿入された空気注入管内に至ると、その圧力によって圧力弁が開かれる。
【0005】
従来の装置では、修理液ボトルに挿入される空気注入管の長さが短かく、そのため、空気注入管の自由端部は圧力弁と共に修理液中に浸かっており、そのため、圧縮空気は修理液ボトルに充填されている修理液内に噴射された後、修理液の表面まで浮上する必要がある。
そして、修理液ボトル内の空気圧力が十分に高められると修理液面が押し下げられ、修理液がその送出管から送り出され、タイヤ内に注入される。
この作業方式では、修理液ボトル内に充填されている高粘度修理液を排出するため、空気を送り込む際、修理液の粘性抵抗を克服する必要があるが、この種の修理液の粘性はかなり高いため、特に厳寒地域でこのタイプの空気圧縮機で修理液を注入してタイヤの修理作業を行う場合、相当な時間を要し、そのため、救援作業に大きな支障が齎らされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2010−173119
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、零下40℃以下の超低温環境下でも、パンクしたタイヤの修理及び空気充填を効率よく素早く行い得る救援作業用の空気圧縮装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る空気圧縮装置においては、修理液ボトル内に圧縮空気を導入する空気注入管が、その上端部、更に具体的に言えば、空気注入管の上端近傍に設けた通気孔及びその通気孔を塞ぐよう設けた圧力弁装置が、取り付けられたボトル内の修理液面より上方に露出するように延長される。
【発明の効果】
【0009】
本発明の主な目的は、パンクしたタイヤの修理及び空気充填を敏速に行い得る空気圧縮機装置を提供することにあり、この装置は、空気圧縮機、修理液が充填された修理液ボトル、及び、空気圧縮機及び修理すべきタイヤにそれぞれ接続されるホース接手と修理液ボトルの開口端が取り付けられるボトル装着部を備えたアダプターとから成る。
このボトル装着部材の中心には、そこに装着される修正液ボトル内に延びその自由端が修理液面に露出するだけの長さを有する空気注入管が設けられており、その空気注入管の自由端近傍には少なくとも1つの通気孔が設けられている。
修理液ボトルが正常に使用されている状態において、この通気孔の位置は修理液面よりも高くなっているため、空気圧縮機が作り出した空気は修理液内を通り抜ける必要がなく、空気注入管を通って直接缶内の空間に入り、修理液の表面を押し下げるので、タイヤ修理及び空気充填の所要時間を大幅に短縮することができる。
【0010】
この空気注入管のボトル装着部材に結合される側の端部は開口となっており、もう一方の自由端は閉鎖された状態になっている。この開口端はボトル装着部材の空気導入管に通じており、空気注入管の封鎖された端部に近い場所には少なくとも1つの通気孔が設けられており、空気注入管の封鎖板には通気孔を塞ぐよう伸縮弾性を持つ圧力弁が被せられている。
修理及び空気充填を行っている時、空気圧縮機が作り出す圧縮空気は空気注入管の通気孔を通り抜け、圧力弁を広げて修理液ボトルの上端の空間に入るが、圧縮空気の供給が止まれば、圧力弁が通気孔を閉じるので、装置が横倒しになったときでも、修理液が逆流して空気注入管、更には空気圧縮機内に入ることはない。
【0011】
空気注入管と連結されるこのボトル装着部材には圧力バルブが設けられており、この圧力バルブは複数個の流通孔を持つバルブシート、リング状のバルブリング及びスプリングを含む。
圧縮された空気によって押し下げられた修理液はバルブリングを動かし、ボトル装着部材の修理液送出管を通って送り出され、このため、タイヤ修理及び空気充填を効率的に行うことができる。
本発明の具体的構造及びその使用時の効率について、次の図を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は、空気圧縮機と、修理液ボトルにボトル装着部材を取り付けた状態を示す説明図である。
【図2】図2は、図1に示した空気圧縮機の送気管に、ボトル装着部材を介して修理液ボトルを装着した状態を示す側面図である。
【図3】図3は、修理液ボトルにボトル装着部材を装着した状態を示す斜視図である。
【図4】図4は、ボトル装着部材の構成を示す立体分解図である。
【図5】図5は、ボトル装着部材に、修理液ボトルを取り付けた状態を示す断面図である。(実施例1)
【図6】図6は、図5に示した修理液ボトルの内部に圧縮空気が供給されている状態を示す説明図である。
【図7】図7は、空気注入管に設けた圧力弁の変更例を示す図5と同様な断面図である。(実施例2)
【図8】図8は、図7に示した修理液ボトルの内部に圧縮空気が供給されている状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例1】
【0013】
図1、図2、図3及び図5に示すように、本発明に係るタイヤ修理及び空気充填を行う空気圧縮機装置1は、空気圧縮機2、修理液ボトル30及びアダプター4から成る。
空気圧縮機2はシリンダー室20を有し、その中にはピストン(図示せず。)が収納されている。
モーター21が歯車22を動かし、それに伴ってピストンがシリンダー室20内を軸方向に往復運動することによって作り出された圧縮空気はエアタンク23の送気管27を通って送り出される。
【0014】
エアタンク23には更に分岐管24を設けることができ、分岐管24には圧力計25、安全弁26を取り付けることができる。
以上の空気圧縮機構造は一般に見られる典型的な構造であるので、更なる詳述は控える。
空気圧縮機2の送気管27は修理液ボトル30に連結される。この修理液ボトル30は開口端33及び底壁35を持ち、その内部は修理液収容室31となっている。(図5参照)
【0015】
このボトル装着部材40には空気導入管41及び修理液送出管43が設けられている。図3は、修理液ボトル30がボトル装着部材40に取付けられた状態を示す図である。
なお、修理液32が充填されている修理液ボトル30を、ボトル装着部材40に取付けることができる。
そして更に、前述の空気圧縮機2の送気管27は空気導入管41に連結でき、修理液送出管43には連結ホース28(図6参照)をつなぐことができる。もちろん、この連結ホース28は修理される破損したタイヤの空気口(図示されていない。)につながれる。
【0016】
図4、図5に示すように、アダプター4には外に向かって伸びる空気導入管41及び修理液送出管43が設けられており、このボトル装着部材40の内側には管路42を持つ空気注入管保持部45が延びている。
空気導入管41は管路410を持ち、前述した空気注入管保持部45の管路42とつながっている。また、前述したボトル装着部材40は空気注入管保持部45の周囲には短い円筒状の弁室壁部材44が設けられており、空気注入管保持部45と円筒状の弁室壁部材44の間はスプリング室46が形成され、円筒状の弁室壁部材44の頂端には間隔を置いて並ぶ複数個の位置決めピン47が設けられている。前述した修理液送出管43は、上記のスプリング室46につながっている管路430を有する。
【0017】
空気注入管50の一端には外径が縮小する段差部53があり、この段差部53から先は外径がより小さい小径部51となっている。この小径部51の先端には開口510があり、段差部53の少し上にはリング?のフランジ部54が空気注入管50の外壁から張り出している。
また、空気注入管50のもう一方の自由端は封鎖板55で閉鎖されている。
空気注入管50内には圧縮空気通路52が形成されており、空気注入管50の封鎖板55に近い外周面には環状突起56が設けられており、環状突起56上には複数個の通気孔57が設けられている。この通気孔57は空気注入管50の圧縮空気通路52内の空気が修理液ボトル30内に入るときの通路となる。
環状突起56の上方には抜け止めの役目をする環状突起58が複数設けられ、環状突起56の下方には更に環状溝59が設けられている。
【0018】
空気注入管50は小径部51の開口510内に前述したボトル装着部材40の空気注入管保持部45の先端部を嵌め込んで固定する。その時、空気注入管保持部45の管路42と前述した空気導入管41の管路410はつながった状態になり、空気圧縮機2が作り出す圧縮空気は空気注入管50の圧縮空気通路52に入る。空気注入管50がボトル装着部材40に連結され、ボトル装着部材40が前述した修理液ボトル30にネジ方式で連結されると、この空気注入管50は修理液ボトル30の修理液収容室31内に収納され、空気注入管50の大部分は前述した修理液32に浸かる。
【0019】
空気注入管50の頂部には、通気孔56を塞ぐように圧力弁7が設けられる。
圧力弁7は、伸縮弾性を持つ軟質の円筒状薄膜から成る。これはゴム或いはプラスチックゴムを素材とすることができ、両端の口が空いた短円筒状のカバーになっている。
圧力弁7は前述した空気注入管50の封鎖板55に被さり、通気孔57を塞ぐ。空気注入管50の通気孔57を通って出る空気圧力がない時は、この圧力弁7が通気孔57を塞いでいるため、修理液ボトル30内の修理液32が逆流して空気注入管50内に入ることはない。
空気圧縮機が使用状態にあって圧縮空気を作り出し続けている時、この空気圧力は空気注入管50の通気孔57から出て圧力弁7を拡張し、修理液ボトル30内に至る。もちろん、圧力弁7が強すぎる空気圧力の作用によって空気注入管50から外れるのを防ぐため、圧力弁7の開口端に硬度が比較的高い滑り止めリング71を形成することができ、滑り止めリング71は空気注入管50の凹溝59に嵌め込まれる。
【0020】
圧力バルブ6は内部空間66を持つバルブシート62、円孔601を持つリング状のバルブリング60及びスプリング61を含む。
前述したバルブシート62の頂端では口径が比較的小さな平面状のフランジ部67が内側に向かって延び、下端では口径が比較的大きな平面状のフランジ部63が外方に向かって延びている。
フランジ部63の外縁側には複数個の位置決め孔64が一円周上に配置されており、又、内側には、上記とは異なる一円周上に複数個の流通孔65がそれぞれ設けられている。
スプリング61は前述したボトル装着部材40のスプリング室46内に設置され、バルブリング60はその円孔601を利用して前述した空気注入管50の段差部53にはめ込まれ、このバルブリング60は前述したスプリング61の頂端に接触する。
【0021】
前述したバルブシート62はその内部空間66を利用することによって空気注入管50に嵌り、フランジ部67は空気注入管50上のフランジ部54によって阻まれ止められる。
また、バルブシート62のフランジ部63上の位置決め孔64は前述したボトル装着部材40の円筒状の弁室壁部材44上に設けられた位置決めピン47上に嵌められて固定され、この時、バルブリング60はちょうどバルブシート62のフランジ部63とスプリング61の間にある。
O形ワッシャー8をボトル装着部材40の円筒状の弁室壁部材44の周囲の底面401上に設置して、圧力バルブ6、空気注入管50、圧力弁7及びボトル装着部材40を組み立てて固定し、ボトル装着部材40を前述した修理液ボトル30のネジ山34を持つ開口端33にネジ方式で連結すると、1つの完全な結合体を形成することができる。
【0022】
この結合体が非使用状態にあるとき、即ち、空気圧縮機に取付けられていないときの外観が図3に示されている。
また、その内部関連部品の断面構造を図5に示す。
本発明に係る空気圧縮装置の主な特徴は、修理液ボトル30が使用状態にあるとき、空気圧縮機2が作り出す圧縮空気は修理液ボトル30内の修理液32中を通り抜ける必要がなく、空気注入管50の圧縮空気通路52を経て通気孔57を通り、修理液ボトル30内の修理液32の液面上方にある空間36に送り出されることで、空気が修理液32層を通り抜けるときの抵抗によって浪費する時間を節約できることである。
【0023】
このような効果を発揮する構造の特徴は、空気注入管50の高さ或いは空気注入管50の通気孔57の高さが修理液32の液面より高いことである。ここで、「高さ」を比較するには基準を明らかとすることを要する点に鑑み、ここで本発明の「使用状態」及び「高さ」について定義する。修理液ボトル30とボトル装着部材40が組み立てられた時の結合体を表した図3が示すように、ボトル装着部材40が上にあり、修理液ボトル30の底壁35が下にある状態は「非使用状態」、ボトル装着部材40が下にあり、修理液ボトル30の底壁35が上にあるボトル倒立状態は「使用状態」とする。
【0024】
即ち、図5が示す状態は、本発明装置の修理液ボトル30及びアダプター4が組み立てられ、破損タイヤの修理及び空気充填を行っている時の状態である。「高さ」はこの「使用状態」における比較で、空気注入管50がボトル装着部材40に連結されているとき或いは空気注入管50とボトル装着部材40が一体成型されていて一体となってとなってボトル内に延びているとき、空気注入管50の高さは空気注入管50のボトル装着部材40から遠い方の一端(即ち封鎖板)からボトル装着部材40の底面401までとし、同様に、修理液32の液面の高さは修理液ボトル30内の修理液32の表面からボトル装着部材40の底面401までとする。
【0025】
図5に示すように、修理液ボトル30が使用状態にある時、空気は空気注入管50の圧縮空気通路52を通って修理液ボトル30の空間36内の通気孔57に流れ込む。
空気注入管50の長さ(或いは高さ)は修理液32面の高さより長く、最も重要であるのは、通気孔57からボトル装着部材40の底面401の高さLが修理液32の表面からボトル装着部材40の底面401に至る高さLより大きいことである。
このような特徴によって、空気圧縮機2が作り出す圧縮空気は空気注入管50を経て通気孔57を通り、修理液ボトル32内の空間36内に直接送られ、空気が修理液32内を通り抜ける必要が全くないため、空気が修理液32の抵抗を受けて浪費する時間を短縮することができる。
【0026】
更には、極低温の寒帯、例えば零下40℃の環境にある場合、もともと粘度の高い修理液32中を空気が通り抜けるにはかなりの時間がかかることが必至である。よって、本発明はこのような構造の特徴を以って、修理及び空気充填の作業効率をアップさせ、作業時間を大幅に短縮することができるのである。
【0027】
図5及び図6について説明する。図5に示す状態では、修理液ボトル30内部に圧力は無く、スプリング61は伸張して、バルブリング60を押し上げ、バルブ氏と62に押し当てているので、修理液32は圧力バルブ6の中のバルブリング60に阻まれて、修理液送出管43内に流れ出ることができない。
図6に示す状態では、空気圧縮機2が圧縮空気を送り出し、圧縮空気は空気導入管41の管路410を通って空気注入管50の圧縮空気通路52内に入り、更に進んで通気孔57を通って出ると同時に圧力弁7を拡張し、修理液ボトル30の空間36内に入る。
空間36内に入った圧縮空気は直接修理液32の表面を押し下げるので、修理液32は下に向かって移動し、バルブシート62のフランジ部63上に設けられた流通孔65を通ってバルブリング60を押し下げる。
【0028】
バルブリング60はスプリング61を徐々に圧縮し、空気注入管50の段差部53を下に向かって滑って移動し空気注入管50の小径部51に至る。
バルブリング60が更に進んでボトル装着部材40のスプリング室46内まで移動すると、修理液32はバルブシート62のフランジ部63上にある複数個の流通孔65を通ってスプリング室46内に流れ込み、修理液送出管43の管路430を通って出る。勿論、修理液送出管43は連結ホース28によって破損タイヤの空気口(図示されていない。)につながれているので、修理液32はすぐにタイヤ内に送られ、タイヤ修理の目的が達成される。
【実施例2】
【0029】
本発明の実施例2は図7及び図8に示されている。
この実施例2と上述の実施例1の相違点は、空気注入管50の頂部に設けられる圧力弁7の形態である
この実施例2においては、圧力弁7は底板72の付いた円筒体から成り、その開口端には、内側に張り出して抜け止め突起71が設けられる。
この圧力弁7を通気孔57を持つ空気注入管50に被せる。空気注入管50には環状突起58が設けられ、圧力弁7には抜け止め突起71が設けられており、抜け止め突起71が環状突起8を乗り越え、底板72が空気注入管50の閉鎖板55に密着する位置まで押し被せられる。
これによって、通気孔57を通って出た圧縮空気の圧力は圧力弁7の底板に作用し、圧力弁7を空気注入管50の上方に向かって押し上げ、通気孔57が開放され、圧縮空気は修理液ボトル30内の空間36内に入る。
然るときは、実施例1の場合と同様に、修理液32はすぐにタイヤ内に送られ、タイヤ修理の目的が達成される。
【0030】
前述したことをまとめると、本発明の構造は従来の装置と異なるだけでなく、斬新性があり、空気圧縮機が作り出す空気圧力は、空気注入管を修理液ボトル内の修理液面の高さより高く設計することによって、圧縮空気が修理液中で浮上することがないため、空気圧力は空気注入管を通って修理液ボトルの空間内に直接到達し、修理液を排出するため、多くの作業時間を短縮できる。また、本発明は空気圧縮機が作動していない時は、圧力バルブの保護作用によって修理液ボトル内の修理液が修理液ボトル外に流れ出ないようになっており、圧力弁が空気注入管の通気孔を遮ることによって修理液が空気圧縮機内に逆流することを防ぐことができる。
【0031】
尚、本発明で用いる圧力弁の構成は、上記の第1及び第2の実施例として示したもののみに限定されるものでなく、又、通気孔57の位置や形状、数なども圧力弁の形状などに応じて自由に設計変更できるものである。
例えば、圧力弁について言えば、高知のボールとスプリングを用いたものや、一定の圧力を受けて破裂する膜体や、変形するリーフスプリング等から成るものなどを用いることができ、通気孔の位置も空気注入管の封鎖版に設けることもある。
【産業上の利用可能性】
【0032】
本発明は、タイヤ修理の所要時間を短縮できるので、修理コストが引き下げられるだけでなく、特に緊急を要する修理の場合、有用であり、本発明によるときは多大の利益を得ることガできる。
【符号の説明】
【0033】
1 空気圧縮機装置
2 空気圧縮機
20 シリンダー室
21 モーター
22 歯車
23 エアタンク
24 分岐管
25 圧力計
26 安全弁
27 送気管
28 ホース
30 修理液ボトル
31 修理液収納室
32 修理液
33 開口端
34 ネジ山
35 底壁
36 空間
4 アダプター
40 ボトル装着部材
401 底面
40 空気導入管
410 ?管路
42 管路
43 修理液送出管
430 管路
44 円筒状の弁室壁部材
45 空気注入管保持部
46 スプリング室
47 位置決めピン
50 空気注入管
51 小径部
510 開口
52 圧縮空気通路
53 段差部
54 フランジ部
55 封鎖板
56 環状突起
57 通気孔
58 環状突起
59 凹溝
6 圧力バルブ
60 バルブリング
601 円孔
61 スプリング
62 バルブシート
63 フランジ部
64 位置決め孔
65 流通孔
66 内部空間
67 フランジ部
7 圧力弁
71 滑り止めリング
72 封鎖面
8 O形ワッシャー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
空気圧縮機(2)と、修理液ボトル(30)と、修理液ボトル(30)を空気圧縮機(2)及び補修すべきにタイヤに接続するアダプターとから成るタイヤ修理用空気圧縮装置(1)において、アダプター(4)が、下記の構成要素AないしHを具備することを特徴とする上記のタイヤ修理用空気圧縮装置(1)において、。

(A)修理液ボトル(30)が取り付けられる修理液ボトル取付部(40)。
(B)内部に管路(410)を有し、圧縮圧縮機(2)の送気管(27)に接続される空気導入管(41)。
(C)内部に空気導入管(41)の管路(410)に通じる管路(42)を有し、修理液ボトル取付部(40)に同軸に設けられた空気注入管保持部(45)。
(D)空気注入管保持部(45)によりその一端が固定され、その自由端部に、取り付けられる修理液ボトル(30)内の液面より高い位置に、外部に通じる通気孔(57)を有する空気注入管(50)。
(E)空気注入管(50)に取付けられ、その通気孔(57)を常時は閉鎖し、空気注入管(50)の内圧が高まったときその内圧によって開かれる圧力弁装置(7)。
(F)修理液ボトル取付部(40)と空気注入管保持部(45)の間にそれらと同軸に設けられる、弁室壁部材(44)。
(G)弁室壁部材(44)で囲われた弁室内に設けられ、常時は閉じられ、修理液ボトル内圧が上昇したときに開かれる圧力弁装置(6)。
(H)圧力弁装置(6)から流出する修理液(32)を排出する流路(430)を備えた修理液送出管(43)。
【請求項2】
空気注入管(50)に取付けられる圧力弁装置(7)が、伸縮弾性を持つ軟質の円筒状薄膜から成る請求項1に記載のタイヤ修理用空気圧縮装置(1)。
【請求項3】
圧力弁装置(7)を構成する伸縮弾性を持つ軟質の円筒状薄膜が、その一端部に滑り止めリング(71)を具備する請求項2に記載のタイヤ修理用空気圧縮装置(1)。
【請求項4】
空気注入管(50)に取付けられる圧力弁装置(7)が、空気注入管50に被せられる、底板72の付いた円筒体から成る、請求項1に記載のタイヤ修理用空気圧縮装置(1)。
【請求項5】
請求項1に記載のタイヤ修理用空気圧縮装置(1)で用いられるアダプター(4)。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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