(57)【要約】【課題】パンク修理装置において、簡単な構成かつ低コストで、タイヤ内の空気圧が確認できるようにする。【解決手段】  パンク修理装置は、シーリング剤を収容する容器１１と、電動モータ１３により駆動されるポンプ１２とを備え、シーリング剤をタイヤ２５内に注入した後、タイヤ２５内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤ２５を修理する。パンク修理装置は、電動モータ１３の回転軸に一端が固定されて軸線方向を径方向して延設された支持ロッド４１ａ，４１ｂと、支持ロッド４１ａ，４１ｂに軸線方向に変位可能に組み付けられるとともに視認可能に配置された質量体４２ａ，４２ｂと、質量体４２ａ，４２ｂを電動モータ１３の回転軸方向に付勢するスプリング４３ａ，４３ｂとからなる圧力検出装置４０も有する。【選択図】  図１
2010167704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーリング剤を収容する容器と、電動モータによって駆動されるポンプとを備え、前記電動モータを作動させて前記ポンプを駆動することにより、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置において、
前記電動モータの回転軸に一端が固定され、軸線方向を径方向して延設された支持ロッドと、
前記支持ロッドに軸線方向に変位可能に組み付けられるとともに視認可能に配置された質量体と、
前記質量体を前記電動モータの回転軸方向に付勢するスプリングとを設けたことを特徴とするパンク修理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１に示されているように、シーリング剤を収容する容器と、容器に接続されてシーリング剤をタイヤ内に供給するための給液ポンプと、タイヤ内に空気を供給するためのエアコンプレッサとを備え、給液ポンプを作動させてシーリング剤をタイヤ内に注入し、その後に、エアコンプレッサを作動させてタイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置は知られている。このパンク修理装置においては、タイヤ内に連通する管に接続されてタイヤ内の空気圧を検出する圧力ゲージを備え、作業者がタイヤ内の空気圧を視認できるようにしている。また、タイヤ内に連通する管に接続された圧力センサと、圧力センサによって検出されたタイヤ内の空気圧が所定の空気圧に達したとき、発光ダイオードを点灯させて、作業者が、発光ダイオードの点灯により、タイヤ内の空気圧が所定の空気圧に達したことを認識できるようにもしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２２４１号公報
【発明の概要】
【０００４】
上記従来のパンク修理装置における圧力ゲージとしては、通常、高価なブルドン管方式の圧力ゲージが用いられるので、パンク修理装置の製造コストが高くなる。また、圧力センサによって検出された空気圧に基づく発光ダイオードの点灯による、タイヤ内の空気圧の表示では、圧力センサ、発光ダイオード及びこれらを制御する電気制御回路を設ける必要があり、この場合も、パンク修理装置の製造コストが高くなる。
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、簡単な構成かつ低コストで、タイヤ内の空気圧を認識できるようにしたパンク修理装置を提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、シーリング剤を収容する容器と、電動モータによって駆動されるポンプとを備え、前記電動モータを作動させて前記ポンプを駆動することにより、シーリング剤をタイヤ内に注入した後、タイヤ内に高圧空気を供給して、パンクしたタイヤを修理するためのパンク修理装置において、前記電動モータの回転軸に一端が固定され、軸線方向を径方向して延設された支持ロッドと、前記支持ロッドに軸線方向に変位可能に組み付けられるとともに視認可能に配置された質量体と、前記質量体を前記電動モータの回転軸方向に付勢するスプリングと設けたことにある。
【０００７】
上記のように構成した本発明においては、電動モータの回転数がある程度高くなった状態では、電動モータの回転数は、タイヤ内の空気圧にほぼ反比例して変化する。一方、質量体に作用する遠心力は電動モータの回転数の増加に従って増加し、質量体は、前記遠心力が増加するに従ってスプリングの付勢力に抗して径方向外側に向かって変位する。したがって、ポンプから吐出された空気がタイヤ内に供給されている状態では、タイヤ内の空気圧が増加するに従って、質量体は径方向内側に変位する。また、質量体は視認可能に配置されているので、支持ロッドの軸線方向における質量体の位置により、作業者はタイヤ内の空気圧を認識できる。そして、このパンク修理装置は、支持ロッド、質量体及びスプリングを設けるだけの簡単な構成であるので、タイヤ内の空気圧を認識できるパンク修理装置を低コストで製造できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るパンク修理装置の全体概略図である。
【図２】図1のファン部分を前面から見た部分拡大図である。
【図３】図1のケースに設けた視認プレートの正面図である。
【図４】図１の電動モータの回転数とタイヤ内の空気圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るパンク修理装置の全体概略図である。パンク修理装置は、ケース１０内に収容された容器１１、ポンプ１２、電動モータ１３、電気制御回路１４及び操作パネル１５を備えている。
【００１０】
容器１１は、ほぼ円筒状に構成されるとともに上板部及び底板部を有して密閉空間を形成するもので、内部にシーリング剤を収容する。容器１１の側壁は、上部にて円筒状に形成され、下部にてテーパ状に形成されて下方に向うに従ってその直径が上部に比べて徐々に小さくなるように構成されている。容器１１の上板部には、注入口１１ａが設けられている。注入口１１ａには、キャップ１１ｂが取り外し可能に設けられている。キャップ１１ｂを取り外した状態で、シーリング剤が容器１１内に注入される。キャップ１１ｂで注入口１１ａを塞いだ状態では、容器１１内は、空気が漏れないように密閉される。シーリング剤は、タイヤのパンク孔をシールするもので、通常の状態では粘性が低く、タイヤ内に注入されて高圧力になると粘性が高められ、パンク孔に侵入した後に車両の予備走行により完全に固化する。
【００１１】
容器１１の底板部の下面には、バルブ装置１６，１７が組み付けられている。バルブ装置１６は、ポンプ１２から管２１を介して供給される高圧の空気を底板部に設けた孔１１ｃを介して容器１１内に導入する一方向性バルブで構成されている。このバルブ装置１６は、管２１を介して供給される空気の圧力が所定圧力を超えるときにはじめて連通するもので、容器１１内のシーリング剤が管２１内に漏れ出すことはない。バルブ装置１７は、容器１１内のシーリング剤及び容器１１を介した高圧の空気を、底板部に設けた孔１１ｄを介して管２２内に導出する一方向性のバルブで構成されている。このバルブ装置１７は、容器１１内の圧力が所定圧力を超えるときにはじめて連通するもので、容器１１内にシーリング剤が単に収容されているだけでは、容器１１内のシーリング剤が管２２に漏れ出すことはない。
【００１２】
管２２の他端は、ケース１０に固定されたコネクタ２３に接続されている。コネクタ２３には、ホース２４が取り外し可能に接続されるようになっている。ホース２４の先端には、車両に装着されているタイヤ２５のタイヤバルブに気密的に接続されるアダプタ２４ａが設けられている。
【００１３】
ポンプ１２は、図示しない減速機構を介して電動モータ１３の回転により駆動されて、高圧の空気を管２１に吐出する。電動モータ１３は、電気制御回路１４によって駆動制御されて回転する。電気制御回路１４は、電動モータ１３の作動及び非作動を含む、このパンク修理装置の作動を制御する。この電気制御回路１４には、電力供給ライン３１を介して電力が供給されるようになっている。電力供給ライン３１の他端は、コネクタ３２に接続されている。コネクタ３２にはコード３３が接続されており、コード３３の他端部にはプラグ３４が設けられている。プラグ３４は、車両のシガーソケットに接続されて、シガーソケットから電力の供給を受ける。なお、シガーソケットを電力供給源とすることに代えて、家庭用電源コンセントから電力供給を受けるようにしてもよい。この場合には、家庭用電源コンセントに接続されるプラグを用いればよい。さらに、電力供給源として、バッテリを用いてもよい。操作パネル１５には、複数の操作スイッチが設けられている。複数の操作スイッチは、電動モータ１３の作動開始及び作動終了を含む、このパンク修理装置の作動を指示するもので、電気制御回路１４に接続されている。
【００１４】
電動モータ１３の回転軸１３ａの先端部分には、４枚の羽根からなるファン１８が組み付けられている。ファン１８は、その回転によりケース１０の外部から空気を取り入れて、ケース１０の内部、特に電動モータ１３を冷却するものである。
【００１５】
また、電動モータ１３の回転軸１３ａの先端部分には、圧力検出装置４０も組み付けられている。圧力検出装置４０は、図１及び図２に示すように、各一対の支持ロッド４１ａ，４１ｂ、質量体４２ａ，４２ｂ、スプリング４３ａ，４３ｂ及びストッパ４４ａ，４４ｂからなる。支持ロッド４１ａ，４１ｂは、円柱状の金属棒でそれぞれ構成され、それらの内側端は回転軸１３ａの外周面上に固着されて、径方向外側に延設されている。なお、支持ロッド４１ａ，４１ｂは、ファン１８の近傍であれば、回転軸１３ａの軸線方向において、ファン１８よりも前方側（図１の左側）、ファン１８と同一位置、及びファン１８の後方側（図１の右側）のうちのいずれの位置に配置されてもよい。ただし、支持ロッド４１ａ，４１ｂをファン１８と同一位置又はファン１８の後方側に位置させる場合には、支持ロッド４１ａ，４１ｂを、ファン１８を構成する２つの羽根の間に配置する必要がある。
【００１６】
質量体４２ａ，４２ｂは、金属材料で円筒状にそれぞれ構成され、所定の質量を有する。また、質量体４２ａ，４２ｂは、支持ロッド４１ａ，４１ｂの外周上に、支持ロッド４１ａ，４１ｂの軸線方向に変位可能に組み付けられている。スプリング４３ａ，４３ｂは、それらの内側端にて回転軸１３ａの外周面上にそれぞれ固着され、それらの外側端にて質量体４２ａ，４２ｂに固着され、質量体４２ａ，４２ｂを内側すなわち回転軸１３ａの方向に付勢する。なお、スプリング４３ａ，４３ｂの内側端を支持ロッド４１ａ，４１ｂの外周面に固定するようにしてもよい。ストッパ４４ａ，４４ｂは、支持ロッド４１ａ，４１ｂの外側端にそれぞれ固定されて、質量体４２ａ，４２ｂの外側への変位を規制する。ストッパ４４ａ，４４ｂのうちの一方のストッパ（本実施形態では、ストッパ４４ａ）は永久磁石で構成されている。なお、他方のストッパ（本実施形態では、ストッパ４４ｂ）は永久磁石ではない。一方、質量体４２ａ，４２ｂの少なくとも一方（本実施形態では、質量体４２ａ）は磁性材料で形成され、前記永久磁石で構成されたストッパ４４ａとの接触後にはストッパ４４ａによって吸着される。
【００１７】
ケース１０の一部であって圧力検出装置４０の正面側には、不透明な材料で構成した視認プレート４５が組み付けられている。視認プレート４５には、回転軸１３ａの軸線を中心とする同一半径位置に、複数の円弧状の第１スリット４５ａが設けられている。これらの第１スリット４５ａの半径位置は、ストッパ４４ａ，４４ｂの内側端位置である。また、複数の第１スリット４５ａの内側位置には、回転軸１３ａの軸線を中心とする同一半径位置に、複数の円弧状の第２スリット４５ｂが設けられている。これらの第２スリット４５ｂの半径方向位置に関しては、詳しく後述する。
【００１８】
ここで、質量体４２ａ，４２ｂの質量、スプリング４３ａ，４３ｂのばね力、ストッパ４４ａ，４４ｂの位置、ストッパ４４ａの磁力、及び第２スリット４５ｂの位置について説明しておく。図４は、電動モータ１３の回転数Ｎと、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔとの関係を示すグラフである。領域Ｘ１は、容器１１内のシーリング剤がタイヤ２５に供給されている状態であり、この領域Ｘ１では、シーリング剤の粘性のために電動モータ１３の回転数Ｎが上昇しないと同時に、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔも小さな値に保たれる。そして、シーリング剤が容器１１からタイヤ２５内に排出されてしまい、この領域Ｘ１を超えると、電動モータ１３の回転数Ｎが急激に増加し、その後、回転数Ｎはタイヤ２５内の空気圧Ｐｔの増加にほぼ反比例して減少する。この場合、タイヤ２５内の空気圧の最終的な目標空気圧をＰｔ１とすると、このときの電動モータ１３の回転数Ｎは所定回転数Ｎ１である。
【００１９】
この所定回転数Ｎ１での回転による遠心力により、質量体４２ａ，４２ｂが第２スリット４５ｂの半径位置にくるように、質量体４２ａ，４２ｂの質量及びスプリング４３ａ，４３ｂのばね力が設定されている。また、電動モータ１３の最大回転数Ｎmaxよりも若干少ない回転数による遠心力により、質量体４２ａ，４２ｂがストッパ４４ａ，４４ｂの内側位置に達するように、ストッパ４４ａ，４４ｂの位置が設定されている。なお、前述したように、第１スリット４５ａの半径位置は、ストッパ４４ａ，４４ｂの内側端位置である。また、永久磁石で構成したストッパ４４ａによる磁力は、質量体４２ａを一端吸着した後に、質量体４２ａに遠心力が付与されなくなってスプリング４３ａによって質量体４２ａが内側方向に引っ張れても、質量体４２ａを吸引し続けるように比較的大きく設定されている。
【００２０】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。作業者は、まず、容器１１内にシーリング剤を注入したのち、キャップ１１ｂを閉めて容器１１を密閉する。そして、作業者は、アダプタ２４ａをパンクしたタイヤ２５のタイヤバルブに組付けるとともに、プラグ３４を車両のシガーソケットに接続する。なお、これらの作業の順番は、いずれを先に行ってもよい。この状態では、シガーソケットからの電力が、コード３３及び電力供給ライン３１を介して電気制御回路１４に供給されている。
【００２１】
次に、作業者が操作パネル１５の操作スイッチを操作して、電気制御回路１４にパンク修理装置の作動開始を指示すると、電気制御回路１４は、電動モータ１３に前記供給された電力を供給して電動モータ１３を回転させ始める（図４の時刻ｔ０参照）。この電動モータ１３の回転開始により、ポンプ１２が作動開始し、ポンプ１２によって吐出された空気が管２１及びバルブ装置１６を介して容器１１内に侵入し始める。この侵入した空気は、シーリング剤内を通って容器１１の上部に蓄積され始める。そして、容器１１内の圧力が高くなり始めると、最初、シーリング剤が、バルブ装置１７、管２２、コネクタ２３、ホース２４及びアダプタ２４ａを介して、タイヤ２５内に侵入し始める。そして、タイヤ２５内において、シーリング剤は、タイヤ２５のパンク孔内に侵入していく。
【００２２】
この場合、シーリング剤がタイヤ２５に向けて送り出される前までは、電動モータ１３の回転数Ｎは急減に増加する。しかし、シーリング剤が容器１１から送り出され始めると（図４の時刻ｔ１）、シーリング剤の粘性のために、電動モータ１３の回転数Ｎの増加率は急激に減少する。そして、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔも小さな上昇率でしか上昇しない。この状態では、質量体４２ａ，４２ｂに作用する遠心力もあまり大きくなく、質量体４２ａ，４２ｂは支持ロッド４１ａ，４１ｂ上を外側方向に多少変位していくが、質量体４２ａ，４２ｂは第２スリット４５ｂの半径位置よりも内側に位置する。
【００２３】
容器１１内のシーリング剤が放出され終えると、ポンプ１２から吐出され、一旦容器１１内に蓄積された空気が、バルブ装置１７、管２２、コネクタ２３、ホース２４及びアダプタ２４ａを介して、タイヤ２５内に供給され始める。そして、タイヤ２５のパンク孔内に侵入したシーリング剤がパンク孔を塞ぐように作用するので、タイヤ２５内の空気圧は上昇する。このタイヤ２５内の空気圧の上昇によってパンク孔内に侵入したシーリング剤の粘度は高まるが、完全には固化しない。
【００２４】
この場合、容器１１内のシーリング剤がなくなると（時刻ｔ２）、図４に示すように、電動モータ１３の回転数Ｎは領域Ｘ１を超えて急激に増加して、最大回転数Ｎmaxに達する。この電動モータ１３の回転数Ｎの急激な上昇時に、電動モータ１３の回転数Ｎは、前記所定回転数Ｎ１を通過する。したがって、質量体４２ａ，４２ｂに作用する遠心力も急激に大きくなり、質量体４２ａ，４２ｂは支持ロッド４１ａ，４１ｂ上を外側方向に急激に変位する。この質量体４２ａ，４２ｂの急激な変位の際に、質量体４２ａ，４２ｂは第２スリット４５ｂの半径位置を一瞬通過する（時刻ｔ３）。そして、支持ロッド４１ａ，４１ｂ上を外側方向に急激に変位した質量体４２ａ，４２ｂは、ストッパ４４ａ，４４ｂに衝突し、ストッパ４４ａ，４４ｂにより外側方向への変位が規制される。この状態で、質量体４２ａ，４２ｂは、第１スリット４５ａを介して視認プレート４５の外側から作業者によって観察される。
【００２５】
前記時刻ｔ３の経過後、前述したポンプ１２の作動に伴うタイヤ２５内への空気の供給により、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔは時間経過に従って徐々に上昇する。この状態で、電動モータ１３の回転数は、タイヤ２５内の空気圧の増加にほぼ反比例して徐々に減少する。したがって、質量体４２ａ，４２ｂに作用する遠心力も徐々に減少して、質量体４２ｂは、スプリング４３ｂによって引っ張られて内側方向に変位し始める。これにより、質量体４２ｂは視認プレート４５の裏側に隠れて、作業者は質量体４２ｂを視認できなくなる。一方、質量体４２ａに関しては、永久磁石により構成したストッパ４４ａにより吸引され続けるので、作業者は、第１スリット４５ａを介して、質量体４２ａを視認し続けることができる。
【００２６】
さらに、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔが上昇して目標空気圧Ｐｔ１に達すると（時刻ｔ４）、電動モータ１３の回転数Ｎは目標空気圧Ｐｔ１に対応した所定回転数Ｎ１まで減少する。この所定回転数Ｎ１で回転している状態では、質量体４２ｂに作用する遠心力とスプリング４３ｂの引張り力により、質量体４２ｂは第２スリット４５ｂの半径位置に位置する。したがって、作業者は、質量体４２ｂを第２スリット４５ｂを介して視認できる。一方、質量体４２ａは、第１スリット４５ａを介して視認される。作業者は、これらの質量体４２ａ，４２ｂの視認により、タイヤ２５内の空気圧が目標空気圧Ｐｔ１に達していることを確認できる。そして、この確認後に、作業者は、操作パネル１５に設けた操作スイッチを操作してパンク修理装置の作動停止を電気制御回路１４に指示する。この指示に応答して、電気制御回路１４は、電動モータ１３の作動制御を停止し、ポンプ１２の作動も停止する。
【００２７】
その後、作業者は、アダプタ２４ａをタイヤ２５のタイヤバルブから外し、車両を予備走行させる。この予備走行により、パンク孔に侵入したシーリング剤は完全に固化し、パンクの修理が完了する。なお、前記予備走行後、タイヤ２５内の空気圧を測定して、前記予備走行によりタイヤ２５の空気圧が低下していた場合には、タイヤ２５の空気圧を高めておくとよい。この場合、シーリング剤を容器１１内に注入しない状態で、このパンク修理装置を上述のようにして作動させてもよいし、他の空気供給装置を用いていてもよい。また、前記パンク修理の終了後には、次のタイヤ２５のパンク修理のために、作業者は、永久磁石で構成したストッパ４４ａによる質量体４２ａの吸着を解除しておく。
【００２８】
上記作動説明からも理解できるとおり、上記実施形態によれば、作業者は、質量体４２ａ，４２ｂの第１及び第２スリット４５ａ，４５ｂを介して視認により、タイヤ２５のパンク修理の完了を確認できる。そして、この状態では、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔは目標空気圧Ｐｔ１に設定されるので、タイヤ２５内の空気圧が高くなり過ぎることもない。さらに、上記のように構成したパンク修理装置においては、タイヤ２５内の空気圧Ｐｔが目標空気圧Ｐｔ１になったことが、支持ロッド４１ａ，４１ｂ、質量体４２ａ，４２ｂ、スプリング４３ａ，４３ｂ及びストッパ４４ａ，４４ｂからなる簡単な構成の圧力検出装置４０で確認される。その結果、タイヤ２５内の空気圧が高くなり過ぎることを防止できるようにしたパンク修理装置を、簡単な構成かつ低コストで製造できるようになる。
【００２９】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３０】
上記実施形態において、ストッパ４４ａを永久磁石で構成することにより、質量体４２ａがストッパ４４ａに衝突した後には、ストッパ４４ａに質量体４２ａを吸着させ続けるようにした。しかし、これに代えて、質量体４２ａがストッパ４４ａに衝突した際に、質量体４２ａを保持し、その後も質量体４２ａを保持する保持機構を有するストッパを用いるようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、視認プレート４５を不透明にして第１および第２スリット４５ａ，４５ｂを設けるようにした。しかし、これに代えて、視認プレート４５を透明な材料で構成するとともに、視認プレート４５上に目盛りを刻んでおいて、透明な視認プレート４５を介して第１および第２スリット４５ａ，４５ｂの位置を視認できるようにしてもよい。
【００３２】
さらに、上記実施形態においては、圧力検出装置４０を、各一対ずつの支持ロッド４１ａ，４１ｂ、質量体４２ａ，４２ｂ、スプリング４３ａ，４３ｂ及びストッパ４４ａ，４４ｂで構成した。しかし、前記のように、視認プレート４５を透明な材料で構成するとともに、視認プレート４５上に目盛りを刻んでおくようにした場合には、各一つずつの支持ロッド、質量体、スプリング及びストッパでの圧力検出装置４０を構成するようにしてもよい。ただし、この場合には、ストッパとして永久磁石等を用いることなく、質量体がストッパに衝突しても、ストッパに質量体を保持させることなく、質量体が電動モータ１３の回転数Ｎに応じて常に変位するように構成しておいて、作業者が常に質量体の位置を確認するようにするとよい。
【符号の説明】
【００３３】
１１…容器、１２…ポンプ、１３…電動モータ、１４…電気制御回路、１５…操作パネル、１８…ファン、２４…ホース、２５…タイヤ、４０…圧力検出装置、４１ａ，４１ｂ…支持ロッド、４２ａ，４２ｂ…質量体、４３ａ，４３ｂ…スプリング、４４ａ，４４ｂ…ストッパ、４５…視認プレート、４５ａ…第１スリット、４５ｂ…第２スリット
【図１】
2010167704.tif 000003
【図２】
2010167704.tif 000004
【図３】
2010167704.tif 000005
【図４】
2010167704.tif 000006