(57)【要約】【課題】  ピストンの往復移動の抵抗を低くすると共に、空気を高圧に圧縮して吐出可能なレシプロ式のコンプレッサと、このコンプレッサを備えたポンプアップ装置を得る。【解決手段】  シリンダ８６の内面には、ピストン１０２の往復移動方向と同方向に沿って複数の溝１１４が形成されており、この溝１１４内に、潤滑剤であるグリスが溜まるので、長期間が経過した状態であっても、潤滑効果が維持される。溝１１４が形成されていることで、パッキン１１２のシリンダ８６内面に対する実質的な接触面積が狭くなっているので、ピストン１０２が往復移動するときの摺動抵抗が、溝１１４が形成されていない構成と比較して小さくなる。【選択図】        図３
2006105045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気を吸入する吸入口と圧縮空気を吐出する吐出口とが形成されたシリンダと、
前記シリンダ内に往復移動可能に配設されてシリンダとの間にシリンダ室を構成し、シリンダ室内の容積を膨張させる吸入方向への移動時に前記吸入口からシリンダ室内へ空気を吸入させ、シリンダ室内の容積を縮小させる吐出方向への移動時にシリンダ室内の空気を圧縮しつつ前記吐出口から吐出させるピストンと、
前記ピストンの前記シリンダとの対向部分に取り付けられてこれらの隙間を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の前記シリンダに対する摺動抵抗を低減させる潤滑剤と、
前記ピストンがコンロッドを介して連結され、外部からのトルクにより回転すると共に、前記ピストンを前記吸入方向及び前記吐出方向へ交互に移動させるクランクシャフトと、
を備え、
前記シリンダの前記閉塞部材が摺動する摺動面に、ピストンの移動方向の成分をもった溝が形成されていることを特徴とするコンプレッサ。
【請求項２】
前記溝の、前記ピストンの移動方向を法線とする基準面からの角度が１０度〜９０度とされていることを特徴とする請求項１にコンプレッサ。
【請求項３】
前記溝の深さが０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍとされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンプレッサ。
【請求項４】
前記溝の幅が０．０５ｍｍ〜、０１ｍｍ〜１．５ｍｍとされていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【請求項５】
前記溝が複数形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【請求項６】
複数の前記溝のピッチが０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍとされていることを特徴とする請求項５に記載のコンプレッサ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のコンプレッサを備え、
このコンプレッサの前記吐出口が空気入りタイヤへ接続されて空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給し空気入りタイヤの内圧を上昇可能、とされていることを特徴とするポンプアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンプレッサ及びポンプアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）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所定の基準圧まで内圧を加圧（ポンプアップ）するタイヤのシーリング・ポンプアップ装置（以下、単に「ポンプアップ装置」という。）が普及している。この種のポンプアップ装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。この特許文献１に示されたポンプアップ装置は、シーリング剤を収容した耐圧容器と、圧縮空気の供給源であるエアポンプとを備えており、エアポンプにより圧縮空気を耐圧容器内に供給することにより、圧縮空気の静圧により耐圧ホースを通して耐圧容器内からタイヤ内へ注入した後、耐圧容器及び耐圧ホースを通してタイヤ内へ圧縮空気を供給してタイヤをポンプアップする。
【０００３】
上記したようなポンプアップ装置に適用されるコンプレッサとして、レシプロ式のものがある。レシプロ式コンプレッサでは、シリンダ内に往復移動可能に配設されたピストンが設けられ、シリンダとピストンとでシリンダ室が構成されいる。また、ピストンはコンロッドを介してクランクシャフトに連結されている。クランクシャフトが駆動モータからのトルクにより回転することにより、この回転運動がクランクシャフト及びコンロッドにより往復運動に変換され、ピストンがシリンダ室内の容積を膨張させる吸入方向及びシリンダ室内の容積を縮小させる吐出方向へ交互に移動する。ピストンが吸入方向へ移動すると、シリンダに設けられた吸入口からシリンダ室内へ空気が吸入され、吐出方向へ移動すると、シリンダ室内で空気が圧縮されつつ、この圧縮空気がシリンダに設けられた吐出口から吐出される。
【０００４】
ところで、このようなレシプロ式コンプレッサでは、ピストンの周囲にパッキンやＵリング等の閉塞部材が取り付けられてピストンとシリンダ内面との隙間が閉塞されている。これにより、シリンダ室への不用意な空気の流入・流出が防止され、より高圧の圧縮空気を供給可能となる。したがって、閉塞部材のシリンダ内面に対する接触圧を強くするほど、シリンダ室への不用意な空気の流入・流出を防止する効果は高くなるが、ピストンの往復運度の抵抗も大きくなり、駆動モータにも大電流を供給する必要が生じる。
【０００５】
これらを両立するために、たとえば、シリンダの内面、すなわち閉塞部材が摺動する摺動面にグリス等の潤滑剤が用いられることがある。しかし、この潤滑剤も、閉塞部材のいわゆるスクレイパー効果によって掻き取られるため、長期的且つ継続的な効果は低くなる。このスクレイパー効果を低減させるために接触圧を弱くすると、シリンダ室への不用意に空気が流入・流出するおそれが生じる。
【特許文献１】特許第３２１０８６３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、ピストンの往復移動の抵抗を低くすると共に、空気を高圧に圧縮して吐出可能なレシプロ式のコンプレッサと、このコンプレッサを備えたポンプアップ装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、外気を吸入する吸入口と圧縮空気を吐出する吐出口とが形成されたシリンダと、前記シリンダ内に往復移動可能に配設されてシリンダとの間にシリンダ室を構成し、シリンダ室内の容積を膨張させる吸入方向への移動時に前記吸入口からシリンダ室内へ空気を吸入させ、シリンダ室内の容積を縮小させる吐出方向への移動時にシリンダ室内の空気を圧縮しつつ前記吐出口から吐出させるピストンと、前記ピストンの前記シリンダとの対向部分に取り付けられてこれらの隙間を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の前記シリンダに対する摺動抵抗を低減させる潤滑剤と、前記ピストンがコンロッドを介して連結され、外部からのトルクにより回転すると共に、前記ピストンを前記吸入方向及び前記吐出方向へ交互に移動させるクランクシャフトと、を備え、前記シリンダの前記閉塞部材が摺動する摺動面に、ピストンの移動方向の成分をもった溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このコンプレッサでは、シリンダの摺動面に溝が形成されており、この溝によって、閉塞部材と摺動面との実質的な接触面積が、溝が形成されていない構成と比較して小さくなっている。したがって、ピストンの往復移動時の抵抗が小さくなる。しかも、溝には、潤滑剤が貯留されるので、潤滑剤による摺動抵抗の低減効果を長く維持することができる。
【０００９】
そして、このコンプレッサでは、クランクシャフトによってピストンがシリンダ内で往復移動することで、吸入口からシリンダ室への空気の流入と、シリンダ室内での空気の圧縮及び圧縮空気の吐出口からの吐出が行われる。ここで、ピストンの往復移動の抵抗は低く維持されているので、摺動面に対する閉塞部材の接触圧を高くして、この往復移動に支障が生じることはない。接触圧を高くすることで、シリンダ室内で空気を効果的に圧縮することも可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記溝の、前記ピストンの移動方向を法線とする基準面からの角度が１０度〜９０度とされていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、ピストンの往復移動時における閉塞部材の溝への引っ掛かりが少なくなる（好ましくは実質的に引っ掛かりが無くなる）ので、ピストンの往復移動の抵抗が増大しない。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記溝の深さが０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍとされていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、溝内に十分な潤滑剤を貯留すると共に、シリンダ室への不用意な空気の出入りを防止できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記溝の幅が０．０５ｍｍ〜、０１ｍｍ〜１．５ｍｍとされていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、閉塞部材の接触面積を小さくして摺動抵抗を小さくすると共に、シリンダ室への不用意な空気の出入りを防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記溝が複数形成されていることを特徴とする。
【００１７】
したがって、溝が１つのみ形成されている構成と比較して、閉塞部材と摺動面との実質的な接触面積がより小さくなる。また、潤滑剤をより多く貯留して、摺動抵抗の低減効果をより長く維持することが可能となる。なお、溝は、摺動面の周方向に沿って均等な間隔で形成されていることが好ましい。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、複数の前記溝のピッチが０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍとされていることを特徴とする。
【００１９】
これにより、閉塞部材の摺動抵抗を小さくできる。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のコンプレッサを備え、このコンプレッサの前記吐出口が空気入りタイヤへ接続されて空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給し空気入りタイヤの内圧を上昇可能、とされていることを特徴とする。
【００２１】
したがって、このポンプアップ装置を使用して、空気圧が降下したタイヤに圧縮空気を供給し、内圧を上昇させることができる。
【００２２】
請求項１〜請求項３にいずれか１項に記載のコンプレッサを備えているので、ピストンの往復移動の抵抗が低くなり、しかも、空気を高圧に圧縮して吐出できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、ピストンの往復移動の抵抗を低くすると共に、空気を高圧に圧縮して吐出可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１には、本発明の一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により補修して所定の基準圧まで内圧を再加圧（ポンプアップ）するものである。ポンプアップ装置３０は、本発明に係るエアコンプレッサ３４（詳細は後述する）が適用された装置の一例である。
【００２５】
図１に示されるように、ポンプアップ装置３０は、その外殻部として箱状のケーシング３２を備えており、ケーシング３２内には、圧縮空気の供給源としてエアコンプレッサ３４が配置されている。またケーシング３２内には、内部にシーリング剤３６を収容する液剤容器４０が配置されるている。この液剤容器４０内部には、ポンプアップ装置３０により修理すべきタイヤの種類毎に規定された量（例えば、２００ｃｃ）以上のシーリング剤が収容されている。
【００２６】
ここで、液剤容器４０はポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂により成形されている。液剤容器４０としては、一般的な空気入りタイヤの内圧として規定されている圧力（基準圧）よりもかなり低い耐圧性を有するものを用いることができ、しかも特別な気密構造を有するものを用いる必要もない。
【００２７】
液剤容器４０には、その高さ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液剤吐出口３８が設けられている。
【００２８】
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。エアコンプレッサは、その作動時にエア吸入口４２を通し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を通して外部へ吐出する。エアコンプレッサ３４は、例えば、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。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。
【００２９】
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２０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２０の基準圧としては、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。
【００３０】
第２エア配管５６の他端部は、液剤容器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を通して液剤容器４０のエア受入口３９に連通する。また液剤容器４０の液剤吐出口３８には、低圧流体用ホース等からから注液配管５８の一端部が接続されている。
【００３１】
図１に示されるように、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２０のタイヤバルブ２２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。具体的には、ジョイントホース６６としては、ナイロン等の強化により強化された耐圧ホースを用いることが好ましい。
【００３２】
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７２及び気液切換ボタン７４を備えた操作パネル７０が設けられると共に、ケーシング３２内に電流遮断器７６及び電源回路７８が設けられている。電源回路７８には、電流遮断器７６を介して２芯の電源ケーブル８０が接続されている。この電源ケーブル８０の先端部には、車両に設置されたシガーソケット（図示省略）に挿脱可能とされたプラグ８２が設けられており、このプラグ８２をシガーソケットに差込むことにより、車両に搭載されたバッテリーから電源回路７８に電源が供給可能となる。電源回路７８は、起動/停止ボタン７２及び気液切換ボタン７４に対する操作に応じて、エアコンプレッサ３４及び切換弁４８，６０の動作をそれぞれ制御する。
【００３３】
電流遮断器７６としてはヒューズ式のものが用いられている。この電流遮断器７６は、一対の外部接点(図示省略)を介して２本の導線からなる電源ケーブル８０における１本の導線に直列的に接続されている。これにより、電源回路７８に許容電流を越える過電流が流れてヒューズが溶断すると、電源ケーブル８０が非導通となり車両のバッテリーから電源回路７８への電源供給が遮断される。
【００３４】
エアコンプレッサ３４はレシプロ型のものとして構成されている。図２及び図３に示されるように、エアコンプレッサ３４には、ベアリング（図示省略）により回転可能に支持されたクランクシャフト８４が設けられると共に、このクランクシャフト８４の軸心Ｓを中心とする径方向に沿って延在するように配置されたシリンダ８６が設けられている。またシリンダ８６の頂部には、図３に示されるように吸入口９０及び吐出口９２がそれぞれ開口しており、これらの吸入口９０及び吐出口９２には、それぞれ吸入方向及び吐出方向へのみ流体（空気）を流通可能とする吸入弁９４及び吐出弁９６が開閉可能に配置されている。ここで、シリンダ８６の吸入口９０及び吐出口９２は、配管９８，１００を通してエア吸入口４２及びエア供給口４４（図１参照）にそれぞれ接続されている。
【００３５】
シリンダ８６内には、図２及び図３に示されるように、ピストン１０２がクランクシャフト８４の軸心Ｓを中心とする径方向と一致する吸入・吐出方向に沿って往復移動可能に収納されている。このピストン１０２は、シリンダ８６内に円柱状の空間であるシリンダ室８８を形成しており、このシリンダ室８８の内容積を膨張させる吸入方向（矢印Ｖ方向）及びシリンダ室８８の内容積を縮小させる吐出方向（矢印Ｅ方向）へ交互に移動する。このとき、ピストン１０２がシリンダ室８８内で吸入方向へ移動すると、吸入口９０を通してシリンダ室８８内へ空気が吸入され、またピストン１０２が吐出方向へ移動すると、このピストン１０２によりシリンダ室８８内の空気が圧縮されつつ吐出口９２から吐出される。
【００３６】
ピストン１０２の周囲には、本発明の閉塞部材として、環状のパッキン１１２が取り付けられている。パッキン１１２は、弾性を有する材料によって形成されており、シリンダ８６の内面に所定の接触圧で密着している。これにより、ピストン１０２のシリンダ８６内での往復移動が許容されると共に、ピストン１０２とシリンダ８６との隙間を通って不用意に空気がシリンダ室８８に出入りすることが防止されている。なお、同様の効果を奏すれば本発明の閉塞部材は上記のパッキン１１２に限定されず、たとえば、いわゆるＵリング等であってもよい。
【００３７】
クランクシャフト８４には、軸心Ｓから外周側へ延出する扇状のカウンターウェイト１０４が形成されると共に、軸心Ｓを介してカウンターウェイト１０４の反対側にクランクピン１０６が設けられている。ピストン１０２は、コンロッド１０８を介してクランクシャフト８４に連結されている。ここで、コンロッド１０８は、その一端部がピストン１０２に設けられたピストンピン１１０を介してピストン１０２に相対的に回動可能に連結され、他端部がクランクシャフト８４におけるクランクピン１０６に相対的に回動可能に連結されている。これにより、クランクシャフト８４が回転すると、このクランクシャフト８４の回転運動がクランクシャフト８４及びコンロッド１０８により吸入・吐出方向に沿ったピストン１０２の往復運動に変換され、ピストン１０２がシリンダ８６内で吸入方向及び吐出方向（矢印Ｅ方向）へ一定のストロークで交互に移動する。このとき、ピストン１０２のストロークは、クランクシャフト８４の軸心Ｓからクランクピン１０６の軸心までの軸間距離と等しくなる。またピストン１０２は、吸入・吐出方向に沿ってシリンダ室８８の内容積を最も拡張する下死点とシリンダ室８８の内容積を最も縮小する上死点との間で往復移動する。
【００３８】
クランクシャフト８４には、直流の駆動モータ（図示省略）が減速機を介してトルク伝達可能に連結されている。この駆動モータは、電源回路７８（図１参照）により直流電源を供給されると、減速機を介して電流値に対応するトルクをクランクシャフト８４に伝達し、クランクシャフト８４を一方向へ回転させる。
【００３９】
図２及び図３に示されるように、シリンダ８６の内面には、ピストン１０２の往復移動方向と同方向に沿って複数の溝１１４が形成されており、この溝１１４内に、潤滑剤であるグリスが溜まるようになっている。したがって、長期間が経過した状態であっても、シリンダ８６の内面には十分な量のグリスが存在しており、その潤滑効果が維持される。
【００４０】
また、溝１１４が形成されていることで、パッキン１１２のシリンダ８６内面に対する実質的な接触面積が狭くなっている（但し、溝１１４内にはグリスが溜まっているので、シリンダ室８８の内外を不用意に空気が出入りすることはない）。これにより、ピストン１０２が往復移動するときの摺動抵抗が、溝１１４が形成されていない構成と比較して小さくなっている。
【００４１】
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２０を修理する作業手順を説明する。
【００４２】
タイヤ２０にパンクが発生した際には、先ず、作業者は、タイヤ２０におけるタイヤバルブ２２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２０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を通して液剤容器４０内のシーリング剤３６が自重によりタイヤ２０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により供給される圧縮空気は流通しない
次いで、作業者は、電源ケーブル８０のプラグ８２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７０の起動／停止ボタン７２を押す。これに連動し、電源回路７８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を通して液剤容器４０内へ圧縮空気を送り込む。
【００４３】
電源回路７８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の連通先を排出ポート６２から排出ポート６１に切り換える。これにより、液剤容器４０の内部が注液配管５８及びジョイントホース６６を通してタイヤ２０の内部に連通し、液剤容器４０内からシーリング剤３６が自重及び圧縮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２０内へ注入される。これにより、シーリング剤３６は、圧縮空気の静圧を受けて液剤容器４０内から押し出される。
【００４４】
このとき、液剤容器４０内の気層部分の静圧は、シーリング剤３６の粘度に応じて設定され、タイヤ２０の基準圧よりもかなり低いものあっても、シーリング剤３６を液剤容器４０内からタイヤ２０内へ注入する時間を効果的に短縮できる。具体的には、液剤容器４０内の空気静圧は、シーリング剤３６の粘度に応じて０．０５ＭＰａ〜０．１５ＭＰａの範囲で設定され、この範囲でシーリング剤３６の粘度が高い程、高圧に設定される。
【００４５】
作業者は、液剤容器４０内からタイヤ２０内への所定量のシーリング剤３６の注入が完了すると、操作パネル７０の気液切換ボタン７４を押下する。この所定量のシーリング剤３６の注入完了は、注入開始からの時間をパラメータとして判断しても良く、また液剤容器４０に透明な窓部を設けおき、この窓部を通して作業者がシーリング剤３６の注入量を確認するようにして良い。
【００４６】
気液切換ボタン７４の押下に連動し、電源回路７８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から供給される圧縮空気は、第１エア配管５４及びジョイントホース６６を通してタイヤ２０内へ供給開始され、タイヤ２０の内圧を上昇させてタイヤ２０を膨張させる。
【００４７】
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２０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７２を再度、押す。これに連動し、電源回路７８はエアコンプレッサ３４への電源供給を停止する。次いで、作業者は、アダプタ６８をタイヤバルブ２２から取り外してジョイントホース６６をタイヤ２０から切り離す。
【００４８】
作業者は、タイヤ２０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２０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２０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２２にねじ止めし、エアコンプレッサ３４を作動させてタイヤ２０を規定の内圧まで加圧する。これにより、タイヤ２０のパンク修理が完了し、ジョイントホース６６をタイヤ２０から取り外せば、このタイヤ２０を用いて通常の走行が可能になる。
【００４９】
またシーリング・ポンプアップ装置３０では、エアコンプレッサ３４の運転中に何らかの原因、例えば、エアコンプレッサ３４の損傷により駆動モータの負荷が異常上昇したり、電源回路７８からの漏電等により電源ケーブル８０に許容電流を越える過電流流れた場合には、この過電流は電源ケーブル８０に直列的に接続された電流遮断器７６にも流れることになる。従って、電源ケーブル８０に過電流が所定の応答時間を超えて流れ続けると、電流遮断器７６は作動し、電源ケーブル８０を通じた車両のバッテリーから電源回路７８への電源供給を遮断する。
【００５０】
以上説明した本実施形態に係るポンプアップ装置３０では、シリンダ８６の内面に形成された溝１１４によって、パッキン１１２のシリンダ８６内面に対する実質的な接触面積が狭くなっており、ピストン１０２が往復移動するときの摺動抵抗が、溝１１４が形成されていない構成と比較して小さくなっている。したがって、図示しない駆動モータの電流値を大きくすることなく、ピストン１０２を往復移動させることができる。また、パッキン１１２のシリンダ８６内面に対する接触圧を大きくしても、ピストン１０２の往復移動をスムーズに行わせることができるので、溝１１４が形成されていない構成と比較して、パッキン１１２により高いシール性を発揮させることができる。たとえば、シリンダ室８８内の圧縮空気の空気圧を高く設定しても、不用意な空気漏れを確実に防止できる。
【００５１】
しかも、本実施形態のポンプアップ装置３０では、溝１１４内にグリスが溜まっており、長期間が経過した後であっても、シリンダ８６の内面には十分な量のグリスが存在しており、その潤滑効果が維持される。したがって、ピストン１０２が往復移動するときの摺動抵抗を長期間にわたって低減させることができる。
【００５２】
本発明において、溝１１４の具体的構成は、上記した効果を奏すれば特に限定されないが、以下の条件を満足することが好ましい。たとえば、溝１１４は、１つのみ形成されていても、本発明の効果は発揮するが、より効果を高めるためには、複数形成されていることが好ましく、特に、シリンダ８６の内面に等間隔で形成されていることが好ましい。
【００５３】
図４（Ａ）には、溝１１４の延在方向を示す傾斜角θの定義が示されている。傾斜角θとは、ピストン１０２の往復移動の方向を法線とする平面Ｆを考えたとき、この平面に対する傾斜角（立ち上がり角）をいう。したがって、傾斜角θが９０度とは、溝１１４の延在方向がピストン１０２の往復移動の方向に一致している（図２及び図３（Ａ）に示した例を参照）。
【００５４】
図４（Ｂ）には、溝１１４の深さＤ、幅Ｗ及びピッチＰが示されている。この深さＤとは、シリンダ８６の内面からシリンダ８６の径方向外側へ向けて測った溝の深さをいう。幅Ｗとは、シリンダ８６の周方向に測った溝１１４の幅をいう。また、ピッチＰとは、シリンダ８６の周方向に測った隣り合う溝１１４どうしの間隔をいう。
【００５５】
ここで、溝１１４の傾斜角θとしては、この値が小さくなると、パッキン１１２（あるいはＵリング等の閉塞部材）が引っかかって、ピストン１０２の往復移動の抵抗となるおそれがあるので、これを防止する観点からは、１０度〜９０度とすることが好ましく、４５度〜９０度とすることがより好ましい。もちろん、傾斜角θ＝９０度とすることが最も好ましい。
【００５６】
溝１１４の深さＤとしては、溝１１４内に十分な量のグリス（潤滑剤）を貯留する観点からは、０．０１ｍｍ以上とすることが好ましく、０．１ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、シリンダ室８８への空気の不用意な出入りを防止して内部を高圧に維持する観点からは、１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、１．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００５７】
溝１１４の幅Ｗとしては、パッキン１１２（あるいはＵリング等の閉塞部材）の接触面積を少なくして摺動抵抗を小さくする観点からは、０．０５ｍｍ以上とすることが好ましく、０．３ｍｍ以上とすることがより好ましい。また、シリンダ室８８への空気の不用意な出入りを防止して内部を高圧に維持する観点からは、１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、１．０ｍｍ以下とすることがより好ましい。
【００５８】
溝１１４のピッチＰとしては、パッキン１１２の摺動抵抗を小さくする観点からは、この値を小さくして接触面積を小さくすればよいが、あまりに小さくすると、接触圧が高くなり、却って摺動抵抗が大きくなる。したがって、０．０５ｍｍ〜５．０ｍｍとすることが好ましく、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとすることがより好ましい．
表１には、溝１１４に関する上記各パラメータを所定値としたときの、摺動性が示されている。この「摺動性」とは、エアコンプレッサ３４の駆動（ピストン１０２の往復移動）に必要な、図示しない駆動モータの電流値であり、この数値が低いほど好ましい。
【００５９】
【表１】
2006105045.tif 000003
なお、表１での、各例に共通の材質やパラメータや、以下の通りとした。
【００６０】
・パッキン１１２
種類      ：Ｕパッキン
材質      ：シリコーンゴム
つぶししろ：直径×０．８
・シリンダ８６
径        ：３０φ
材質      ：ＰＰＳ  Ｇ４０
・グリース
粘度      ：１０ｍＰａ・ｓ
この表１から分かるように、本発明のいずれの実施例であっても、溝を形成しない比較例に対し、より高い摺動性が得られている。
【００６１】
溝１１４の成形方法も特に限定されず、シリンダ８６の材質や溝１１４の形状等に応じて、最適な方法で成形できる。たとえば、シリンダ８６が樹脂製である場合には、成形の金型内での加工（金型自体を溝に対応したものにする）が最適な成形方法として挙げられる。
【００６２】
また、シリンダ８６が金属製の場合には、筒状のパイプ等の内面を加工（切削加工等することで、溝１１４を成形できる。
【００６３】
溝１１４のこれら各パラメータは、成形方法に応じた可能な範囲で適切に組み合わせることができる。
【００６４】
なお、本発明としては、シーリング剤をパンクしたタイヤ２０に供給するポンプアップ装置３０だけでなく、単に圧縮空気をタイヤに送るだけのポンプアップ装置としてもよい。さらに、圧縮空気をタイヤに送る用途に限定されず、圧縮空気を何らかの外部の装置や部材に送るためのコンプレッサであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態のポンプアップ装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のエアーコンプレッサの概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のエアーコンプレッサを示し、（Ａ）は一部破談斜視図、（Ｂ）はシリンダの水平方向部分断面図である。
【図４】（Ａ）は溝の傾斜角を示す説明図、（Ｂ）は溝の深さ、幅及びピッチを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
２０  タイヤ
２２  タイヤバルブ
３０  ポンプアップ装置
３２  ケーシング
３４  エアコンプレッサ
３６  シーリング剤
３８  液剤吐出口
３９  エア受入口
４０  液剤容器
４１  エア吸入部
４２  エア吸入口
４３  エア供給部
４４  エア供給口
４６  共用配管
４８  エア切換弁
４９  吸入ポート
５０  排出ポート
５１  排出ポート
５４  エア配管
５６  エア配管
５８  注液配管
６０  気液切換弁
６１，６２  吸入ポート
６３  排出ポート
６６  ジョイントホース
６８  アダプタ
７０  操作パネル
７２  停止ボタン
７４  気液切換ボタン
７６  電流遮断器
７８  電源回路
８０  電源ケーブル
８２  プラグ
８４  クランクシャフト
８６  シリンダ
８８  シリンダ室
９０  吸入口
９２  吐出口
９４  吸入弁
９６  吐出弁
９８，１００      配管
１０２      ピストン
１０４      カウンターウェイト
１０６      クランクピン
１０８      コンロッド
１１０      ピストンピン
１１２      パッキン
１１４      溝
【図１】
2006105045.tif 000004
【図２】
2006105045.tif 000005
【図３】
2006105045.tif 000006
【図４】
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