(57)【要約】【課題】  シーリング剤の保存性を確保すると共に、該シーリング剤を確実に空気入りタイヤへ供給する信頼性に優れたタイヤのシーリング・ポンプアップ装置を提供すること。【解決手段】  エア供給路内を圧縮空気が流動すると、その圧縮空気を羽根部７０が受けて穿孔部材６０は液剤容器１８側へ回転しながら移動する。シーリング部材５８の雌ねじ部５８Ａと穿孔部材６０の胴部６４の雄ねじ部６０Ａとが螺合しているので、穿孔部材６０は、雌ねじ部５８Ａをガイドにして液剤容器１８側へ回転移動して液剤容器１８内を密封しているアルミシール３１を突き破る。穿孔部材６０は、シーリング部材５８に螺合されているため、外部からの振動などで移動方向がズレることもなく、雌ねじ部５８Ａのガイドがあるため確実にアルミシール３１を突き破って空気入りタイヤ１４にシーリング剤３２を供給できる。【選択図】        図２
2007062093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンクした空気入りタイヤ内に液状のシーリング剤を注入すると共に、空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧するタイヤのシーリング・ポンプアップ装置であって、
シーリング剤を内部に収容すると共に、該シーリング剤を吐出する吐出口に設けた蓋部により該内部を密封されている液剤容器と、
前記液剤容器に固着され、前記蓋部が破られると前記吐出口を通して前記液剤容器内と連通し、該液剤容器内から前記シーリング剤が流入できる加圧給液室を備えた注入ユニットと、
一端部が前記加圧給液室内に配設された前記蓋部に面して開口するように前記注入ユニットに接続されると共に、内部に第一の螺合部を備えるエア供給路と、
前記エア供給路の他端部から前記エア供給路内に圧縮空気を供給するエア供給手段と、
一端部が前記加圧給液室内に面して開口するように前記注入ユニットに接続される共に、他端部が空気入りタイヤに接続されて前記加圧給液室を該空気入りタイヤ内に連通する気液供給路と、
前記エア供給路内に設けられ、前記第一の螺合部と螺合する第二の螺合部を備えると共に、液剤容器側の一端部から反液剤容器側の他端部へ延びる貫通孔を備える穿孔部材と、
前記穿孔部材に設けられ、エア供給路側から液剤容器側へ前記圧縮空気が流動すると、該穿孔部材を前記エア供給路に沿って液剤容器側に移動させて、前記穿孔部材の一端部で前記蓋部を突き破らせる移動手段と、
を備えることを特徴とするタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項２】
前記移動手段は、前記圧縮空気の流動によって前記穿孔部材を回転させる羽根部であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項３】
前記羽根部は、３枚乃至５枚の羽根からなることを特徴とする請求項２に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項４】
前記穿孔部材が前記蓋部を突き破った後で、前記穿孔部材の液剤容器側への移動を制限する制限手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項５】
前記制限手段は、前記エア供給路の前記一端部の開口部分に設けられ、前記エア供給路の内径より小さい内径を有する内フランジ部と、
前記穿孔部材に設けられ、前記内フランジ部の内径より大きい外径を有する外フランジ部と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項６】
前記穿孔部材の一端部は、尖形形状であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項７】
前記穿孔部材の一端部は、穿孔部材の軸方向に対して１５度乃至９０度未満で傾斜していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項８】
前記穿孔部材の一端部は、曲率半径０．５ｍｍ以下の球面で形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項９】
前記蓋部は、アルミ箔を熱可塑性樹脂でラミネートしたシート状のアルミシール部材であって、
前記アルミ箔の厚さをｔとしたとき、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍを満たすと共に、前記吐出口に前記アルミシール部材を熱溶着したときの接着力をＰとしたとき、７ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐを満たすことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・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、パンクした空気入りタイヤをシールするためのシーリング剤を空気入りタイヤ内へ注入すると共に、空気入りタイヤ内に圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧するタイヤのシーリング・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「シーリング装置」という。）が普及している。この種のシーリング装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００３】
特許文献１に示されたシーリング装置は、図１３（特許文献１に記載）に示されるように、シーリング剤４を収容する容器３と、この容器３と着脱自在な空気シリンダ４１と、容器３にシーリング剤を封入するためのシーリング３８が具備され、容器３は、空気シリンダ４１の上側の開口部に取付けられている。空気シリンダ４１内には、プランジャ４６’が配設され、プランジャ４６’の上部のチャンバ４３’には、シーリング剤４及び圧縮空気を空気入りタイヤに供給するための第５の導管３０が接続され、下部のチャンバ４４’には、圧縮空気を供給するための第４の導管２９が接続されている。プランジャ４６’は、軸方向に流導管５６’を有し、下部には開口部５９を有するピン５７を備え、上端部には容器３のシーリング３８を破るナイフ、または尖頭５３’を有する。空気シリンダ４１内にはスリーブ５８があり、使用の際そのスリーブ５８は、プランジャ４６’の尖頭５３’がシーリング３８内部に到達するまでピン５７をガイドする。
【０００４】
このシーリング装置でパンクした空気入りタイヤを修理する際に、エアコンプレッサ等のエア供給源を作動させた直後では、図１３（特許文献１）に示すように、圧縮空気がチャンバ４４’に供給されていないため、プランジャ４６’は最も低い位置にあり、ピン５７の開口部５９はスリーブ５８で閉止されている。次に、図１４（特許文献１）に示すように、圧縮空気が第４の導管２９を介してチャンバ４４’に供給されると、チャンバ４３’とチャンバ４４’との圧力差によりプランジャ４６’は上方に移動を始める。そして、プランジャ４６’が最も高い位置にあるときには、プランジャ４６’の尖頭５３’がシーリング３８に穴を開け、同時にピン５７の開口部５９がスリーブ５８の閉止から外れるため開口部５９に圧縮空気が流れ込み、流導管５６’を通って容器３に流入する。圧縮空気は容器３の上部に空気層を形成し、容器３内のシーリング剤４は自重と、空気圧により容器３からチャンバ４３’へシーリング剤４が押し出され、更なる、圧縮空気の流入によりシーリング剤４は、第５の導管３０に押し出され、パンクしたタイヤへと供給される。
【特許文献１】特表２００４−５１８５６０公報（図１３）、（図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シーリング剤を収容した液剤容器に設けられる蓋は、一般的にアルミ箔を熱可塑性樹脂でラミネートしたアルミシール部材（以下、単にアルミシール）を液剤容器の液剤吐出口に熱溶着したものが多く、このアルミシールの開封方法は、特許文献１にあるように、先端部が尖った部材（以下、穿孔部材と呼ぶ。）を圧縮空気の空気圧で打ち出し、アルミシールに衝突させて突き破る、又は人為的に突き刺し棒を突き刺してアルミシールを突き破るものが知られている。しかし、人為的に突き刺し棒を突き刺す手段は、人手を使うため作業が煩瑣であると共に、タイヤがパンクしたという緊急状態では、作業者が、アルミシールを突き刺し棒で突き刺すことを忘れてしまう虞がある。
【０００６】
また、空気圧を使用してアルミシールを突き破る手段は、その時の環境温度により穿孔部材を打ち出すための空気圧が変化するため、打ち出し難く、仮に打ち出せたとしてもアルミシールを突き破れない又は、突き破れたとしても開口の面積が非常に小さいなどの問題がある。また、シーリング装置の設置角度によっては、穿孔部材の打ち出し方向に誤差が生じ、狙い通りの位置に穿孔部材が打ち出されず、環境温度の場合と同様の問題を抱えている。更に、通常の場合、シーリング装置は、車両に搭載していることが多いため、車両の走行による振動で、穿孔部材の打ち出し角度に誤差が生じる虞がある。また、大きな振動であれば、穿孔部材が大きく移動してアルミシールを突き破ってしまう虞があり、またアルミシールの熱溶着が外れる虞もあり、これらによってアルミシールの保存性が低下する虞がある。また、シーリング装置使用時には、液剤容器内で沈殿しているシーリング剤を攪拌するために、シーリング装置をよく振ってから使用することもあるため、穿孔部材の打ち出し角度に誤差が生じる虞が高く、大きく揺らしたことにより、穿孔部材がアルミシールを突き破ってしまう虞も高く、また、アルミシールの熱溶着が外れる虞も高くなる。
【０００７】
一方、液剤容器内を密封する手段としては、液剤容器の栓として、弾性を有する熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）を使用する手段もある。この手段は、液剤容器の吐出口に熱可塑性エラストマ製の栓を嵌め込んで、その栓の弾性で液剤容器内を密封し、シーリング装置使用時には、圧縮空気を供給して、液剤容器の内側に栓を飛ばして液剤容器内に圧縮空気を流入させるというものである。
【０００８】
しかしながら、熱可塑性エラストマ製の栓は衝撃や熱などにより弛み易く、このため液剤容器内の密封性が不十分になりやすい。また、長い時間を経る間に栓の耐久性が失われ、圧縮空気を供給しても液剤容器の内側に飛ばなくなってしまう虞がある。
ここで、シーリング装置には、シーリング剤の保存性を確保すると共に、シーリング剤を確実に空気入りタイヤへ供給できることが期待されている。
【０００９】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、シーリング剤の保存性を確保すると共に、該シーリング剤を確実に空気入りタイヤへ供給する信頼性に優れたタイヤのシーリング・ポンプアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、パンクした空気入りタイヤ内に液状のシーリング剤を注入すると共に、空気入りタイヤ内へ圧縮空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧するタイヤのシーリング・ポンプアップ装置であって、シーリング剤を内部に収容すると共に、該シーリング剤を吐出する吐出口に設けた蓋部により該内部を密封されている液剤容器と、前記液剤容器に固着され、前記蓋部が破られると前記吐出口を通して前記液剤容器内と連通し、該液剤容器内から前記シーリング剤が流入できる加圧給液室を備えた注入ユニットと、一端部が前記加圧給液室内に配設された前記蓋部に面して開口するように前記注入ユニットに接続されると共に、内部に第一の螺合部を備えるエア供給路と、前記エア供給路の他端部から前記エア供給路内に圧縮空気を供給するエア供給手段と、一端部が前記加圧給液室内に面して開口するように前記注入ユニットに接続される共に、他端部が空気入りタイヤに接続されて前記加圧給液室を該空気入りタイヤ内に連通する気液供給路と、前記エア供給路内に設けられ、前記第一の螺合部と螺合する第二の螺合部を備えると共に、液剤容器側の一端部から反液剤容器側の他端部へ延びる貫通孔を備える穿孔部材と、前記穿孔部材に設けられ、エア供給路側から液剤容器側へ前記圧縮空気が流動すると、該穿孔部材を前記エア供給路に沿って液剤容器側に移動させて、前記穿孔部材の一端部で前記蓋部を突き破らせる移動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項１に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。例えば、液剤容器が上部で、注入ユニットが下部に設けられた状態のシーリング装置において、エア供給手段によりエア供給路の他端側からエア供給路内に圧縮空気が供給されると、圧縮空気はエア供給路側から液剤容器側へ流動を始める。このとき、穿孔部材は移動手段から液剤容器側への移動力を受ける。穿孔部材の第二の螺合部とエア供給路の第一の螺合部とが螺合しているため、移動力を受けている穿孔部材は第一の螺合部をガイドにして回転しながら液剤容器側へと移動する。そして、穿孔部材の一端部が液剤容器の蓋部に当たり、穿孔部材は回転しながら蓋部を突き破る。蓋部が突き破られると液剤容器内の液密及び気密性が開放され、シーリング剤は自重により液剤容器内から加圧給液室内に流れ出し始める。蓋部を破ったあと、エア供給路内から穿孔部材の貫通穴を通って圧縮空気が液剤容器内に流入する。そして、液剤容器内に流入した圧縮空気は、液剤容器内の上側に空気層を形成し、その圧力（空気圧）とシーリング剤の自重とで液剤容器内のシーリング剤が、加圧給液室内に押し出される。次に、加圧給液室内に溜まったシーリング剤及び圧縮空気が、該圧力（空気圧）により気液供給路に押し出され、空気入りタイヤ内へ供給される。
【００１２】
ここで、穿孔部材の第二の螺合部とエア供給路の第一の螺合部とが螺合しているため、大きな振動を受けても穿孔部材は、移動を制限され、仮に移動したとしても、蓋部を突き破るような力を得ることはできない。また、穿孔部材は第一の螺合部をガイドにして液剤容器側へと移動するので、振動による移動方向のズレが生じることもないため、確実に蓋部を突き破ることができる。また、液剤容器にシーリング剤を密封するための蓋部を設けたことにより、シーリング剤の保存性が確保される。
従って、シーリング剤の保存性を確保すると共に、該シーリング剤を確実に空気入りタイヤへ供給できるため信頼性に優れる。
【００１３】
本発明の請求項２に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記移動手段は、前記圧縮空気の流動によって前記穿孔部材を回転させる羽根部であることを特徴とする。
【００１４】
次に、請求項２に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。羽根部は空気圧の圧力差によって生じる空気の流動を受けると、この空気の流動を回転力に変換して穿孔部材と共に回転しながら液剤容器側へと移動する。そして、穿孔部材が蓋部に突き当たった後は、この回転力を蓋部を突き破る力にして蓋部を突き破る。ここで、従来のような空気圧で穿孔部材を押出して蓋部を突き破るものと、空気圧を回転力に変換して穿孔部材を回転移動させて蓋部を突き破るものとを比較すると、空気圧を回転力に変換する方がより大きな蓋部を突き破る力を得られるため、確実に蓋部を突き破ることができる。また、穿孔部材の移動は第一の螺合部をガイドとしているため、穿孔部材が回転移動すれば、よりスムーズに液剤容器側に移動できる。
【００１５】
本発明の請求項３に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項２に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記羽根部は、３枚乃至５枚の羽根からなることを特徴とする。
【００１６】
次に、請求項３に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。羽根部の羽根の枚数が３枚未満だと、効率よく圧縮空気の流動から移動力を得られず、羽根の枚数が５枚よりも多いと、羽根一枚当たりが受ける力が小さくなるため、移動力が小さくなる。従って、羽根部の羽根の枚数は３枚乃至５枚とすることが好ましい。
【００１７】
本発明の請求項４に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記穿孔部材が前記蓋部を突き破った後で、前記穿孔部材の液剤容器側への移動を制限する制限手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
次に、請求項４に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。穿孔部材が蓋部を突き破った後で、穿孔部材が液剤容器内に飛び出さないように、液剤容器側への移動を制限する。これにより、例えば、液剤容器内に飛び出した穿孔部材が、液剤容器の吐出口付近に引っ掛かるなどで液剤容器からのシーリング剤の流出を阻害したり、エア供給路及び気液供給路などに詰まりシーリング剤の流れを阻害するのを防止できる。
【００１９】
本発明の請求項5に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項４に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記制限手段は、前記エア供給路の前記一端部の開口部分に設けられ、前記エア供給路の内径より小さい内径を有する内フランジ部と、前記穿孔部材に設けられ、前記内フランジ部の内径より大きい外径を有する外フランジ部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
次に、請求項５に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。穿孔部材が蓋部を突き破った後で、エア供給路に設けられた内フランジ部と穿孔部材の外フランジ部とが当接し、穿孔部材の液体容器側への移動が制限される。ここで、制限手段は、内フランジ部と外フランジ部とからなるため構造が簡単であり、また、確実に穿孔部材の液剤容器側への移動を制限することができる。
【００２１】
本発明の請求項６に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記穿孔部材の一端部は、尖形形状であることを特徴とする。
【００２２】
次に、請求項６に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。穿孔部材の一端部が尖形形状のため、蓋部を突き破り易くなる。
【００２３】
本発明の請求項７に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記穿孔部材の一端部は、穿孔部材の軸方向に対して１５度乃至９０度未満で傾斜していることを特徴とする。
【００２４】
次に、請求項７に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。穿孔部の一端部の傾斜角が、１５度より小さいと穿孔部材の軸方向の長さが長尺になってしまいシーリング装置の小型化を阻害する虞がある。また、蓋部に開ける開口も狭くなり、液剤容器から加圧給液室に流れ出すシーリング剤の流出速度が低下する。傾斜角が９０度以上だと、穿孔部材の移動力を蓋部に一箇所で掛けることができなくなるため蓋部を突き破り難くなる。従って、穿孔部材の軸方向に対する先端部の傾斜は、１５度乃至９０度未満を満たすことが好ましい。
【００２５】
本発明の請求項８に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項６又は７に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記穿孔部材の一端部は、曲率半径０．５ｍｍ以下の球面で形成されていることを特徴とする。
【００２６】
次に、請求項８に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。穿孔部材の先端部が曲率半径０．５ｍｍ以下の球面で形成されていれば、蓋部を突き破り易く、先端部が曲率半径０．５ｍｍより大きい球面で形成されていれば、蓋部を突き破り難くなる。
【００２７】
本発明の請求項９に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至８の何れか１項に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置において、前記蓋部は、アルミ箔を熱可塑性樹脂でラミネートしたシート状のアルミシール部材であって、前記アルミ箔の厚さをｔとしたとき、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍを満たすと共に、前記吐出口に前記アルミシール部材を熱溶着したときの接着力をＰとしたとき、７ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐを満たすことを特徴とする。
【００２８】
次に、請求項９に記載のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用効果について説明する。アルミシール部材の厚さｔが、５０μｍ＞ｔであれば、液剤容器の耐圧が不足し、ｔ＞１５０μｍより大きいと穿孔部材の一端部で突き破り難くなる。従って、アルミシール部材の厚さｔは、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍとすることが好ましい。また、熱溶着の接着力Ｐが、７ｋｇ／ｃｍ2＞Ｐであれば、液剤容器の耐圧が不足する。従って、熱溶着の接着力Ｐは、７ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のタイヤのシーリング・ポンプアップ装置は、シーリング剤の保存性を確保すると共に、該シーリング剤を確実に空気入りタイヤへ供給できるため信頼性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
［第１実施形態］以下、本発明の第１実施形態に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置について説明する。(タイヤのシーリング・ポンプアップ装置の構成)図１には、本発明の実施形態に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置（以下、単に「シーリング装置」という。）が示されている。シーリング装置１０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。
【００３１】
図１に示されるように、シーリング装置１０はコンプレッサユニット１２を備えており、このコンプレッサユニット１２には、その内部にモータ、エアポンプ、電源回路等が配設されると共に、電源回路からユニット外部へ延出する電源ケーブル（図示省略）が設けられている。この電源ケーブルの先端部に設けられたプラグを、例えば、車両に設置されたシガレットライターの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により電源回路を通してモータ等へ電源が供給可能になる。ここで、コンプレッサユニット１２は、そのエアポンプにより修理すべきタイヤ１４の種類毎に規定された基準圧よりも高圧（例えば、３ｋｇｆ／ｃｍ2以上）の圧縮空気を発生可能とされている。
【００３２】
シーリング装置１０には、シーリング剤３２（図２参照）を収容した液剤容器１８及び、この液剤容器１８が融着される注入ユニット２０が設けられている。液剤容器１８は、図２に示されるように、高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿った一端側に径方向に沿った断面積が略一定とされた断面が円形、長円状又は楕円状とされた胴部２２が形成されると共に、この胴部２２の他端側から断面積が徐々に縮小する肩部２４を介して高さ方向に沿って突出する略円筒状の首部２６が一体的に形成されている。首部２６の内周側の空間は、シーリング剤３２を容器外部へ吐出するための吐出口３０とされている。この吐出口３０には、シーリング剤３２を液剤容器１８内に密封するためのアルミシール３１が熱融着されている。
【００３３】
アルミシール３１は、アルミ箔を熱可塑性樹脂でラミネートしたものである。ここで、アルミ箔の厚さをｔとしたとき、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍを満たすことが好ましく、更に、７０μｍ≦ｔ≦１２０μｍを満たせばより好ましい。そして、９０μｍ≦ｔ≦１１０μｍを満たすことが最も好ましい。また、吐出口３０に熱可塑性樹脂の層が接するようにしてアルミシール３１を吐出口３０に熱溶着したときの接着力をＰとしたとき、７ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐを満たすことが好ましく、更に、９ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐ≦１１ｋｇ／ｃｍ2を満たせばより好ましい。なお、本実施形態における熱可塑性樹脂の接着力の上限値は、熱可塑性樹脂の物性により決まってしまうため、おおよそ１５ｋｇ／ｃｍ2である。
【００３４】
ここで、液剤容器１８は、ガス遮断性を有する各種の樹脂材料やアルミ合金等の金属材料を素材として成形されている。また液剤容器１８内には、シーリング装置１０により修理すべきタイヤ１４の種類、サイズ等に応じた規定量（例えば、２００ｇ〜４００ｇ）よりも若干多めのシーリング剤３２が充填されている。この規定量よりも多めのシーリング剤３２を収容した状態で、液剤容器１８内には、図２に示されるようにシーリング剤３２の上側に空気層Ｇが形成される。但し、シーリング剤３２の酸化、窒化等による変質を防止するため、出荷時にはＡｒ等の不活性ガスをシーリング剤３２共に液剤容器１８内へ封入するようにしても良く、また液剤容器１８内にシーリング剤３２を隙間なく充填するようにしても良い。
【００３５】
図２に示されるように、注入ユニット２０には、略円筒状に形成されたユニット本体３４及び、このユニット本体３４の下端部から外周側へ延出するプレート状の脚部３６が設けられている。ユニット本体３４には、上部側外周面に液剤容器１８の首部２６を嵌合できるように嵌合部３８が形成されている。ユニット本体３４の首部２６を液剤容器１８の嵌合部３８へ押し込み、融着することにより、ユニット本体３４と液剤容器１８とが互いに連結される。ここで、この連結は、融着によるものなので液剤容器１８とユニット本体３４とを一体成型した場合とほぼ同じ強度を得る事ができる。
【００３６】
ユニット本体３４内には、アルミシール３１が突き破られると吐出口３０を通して液剤容器１８の内部と連通する略円柱状の加圧給液室４０が設けられている。具体的には、加圧給液室４０の形状は、図２で示すように、円筒状であり、中心部には後述する圧力配管５６がアルミシール３１に向かって延設され、反液剤容器側の端部には、空気入りタイヤ１４内部と連通する後述する気液供給路が設けられている。
【００３７】
シーリング装置１０では、図２に示されるように、液剤容器１８を注入ユニット２０の上側に直立した状態にすると、液剤容器１８内のシーリング剤３２が自重により、液剤容器１８のアルミシール３１に押し付けられた状態となる。
【００３８】
また、シーリング装置１０には、図１に示されるように、コンプレッサユニット１２から延出する耐圧ホース４４が設けられると共に、図２に示されるように、注入ユニット２０から延出し、ジョイントカプラ４６を介して耐圧ホース４４に着脱可能に接続される圧力配管４８が設けられている。耐圧ホース４４は、その基端部がコンプレッサユニット１２内におけるエアポンプに接続されており、その内部をコンプレッサユニット１２の作動時にはエアポンプが発生した圧縮空気を耐圧ホース４４側へ供給する。また圧力配管４８は、ユニット本体３４の周壁部を貫通して、加圧給液室４０内の略中央に配設される円筒状の圧力配管５６の反液剤容器１８側に接続される。なお、圧力配管５６の軸心と液剤容器１８の軸心とは同一となっている。
【００３９】
ここで、耐圧ホース４４、圧力配管４８及び圧力配管５６は、液剤容器１８側へ圧縮空気を供給するためのエア供給路を構成しており、コンプレッサユニット１２（エアポンプ）の作動時には、耐圧ホース４４、圧力配管４８及び圧力配管５６を通してエアポンプから供給された圧縮空気を液剤容器１８側へ吹き込む。
【００４０】
また、シーリング装置１０には、基端部がニップル５２を介してユニット本体３４に接続されたジョイントホース５４が設けられている。このジョイントホース５４は、図２に示されるように、ニップル５２を介して加圧給液室４０内へ連通している。また図１に示されるように、ジョイントホース５４の先端部には、タイヤ１４のタイヤバルブ１６に着脱可能に接続されるバルブアダプタ７６が設けられている。ここで、ジョイントホース５４は、タイヤ１４内にシーリング剤３２及び圧縮空気を供給するための気液供給路として構成されている。
【００４１】
また、図２に示すように、圧力配管５６の液剤容器１８側の開口部分には、圧力配管５６の内径よりも小さい内径を有する略円筒状のシーリング部材５８が嵌め込まれている。シーリング部材５８の内径側には雌ねじ部５８Ａが成形され、内部には雌ねじ部５８Ａに螺合する雄ねじ部６０Ａを有する穿孔部材６０が設けられている。
【００４２】
穿孔部材６０は略円柱状で、液剤容器１８側の尖形形状をした一端部である尖頭部６２と、反液剤容器１８側の他端部である底部６７と、尖頭部６２と底部６７との間の胴部６４を備えている。なお、雄ねじ部６０Ａは、胴部６４に設けられている。尖頭部６２は、より具体的には、円錐形状であり、頂点の部分が、曲率半径０．５ｍｍ以下の球面で形成されている。ここで、本実施形態の尖頭部６２は円錐形状を用いた構成であるが、その他の実施形態では、多角錐形状を用いる構成であってもよいものとする。穿孔部材６０の胴部６４の雄ねじ部６０Ａより底部６７側に、シーリング部材５８の内径よりも大きい外径を有するフランジ部６６が設けられている。また、底部６７は、略円錐形状であり、その頂点部分から穿孔部材６０の軸方向に沿って略棒状の部材が反液剤容器側に延出している。棒状部材の周囲には、棒状部材を回転軸とした羽根部７０が軸方向と略直交する方向に延設している。ここで羽根部７０は複数枚の羽根７０Ａから構成されている。なお、羽根７０Ａの枚数は、３枚乃至５枚とすることが好ましい。また、羽根７０Ａは、穿孔部材６０の軸方向と直交する方向から見ると該軸方向に対して傾斜しており、エア供給路内を流動する圧縮空気を羽根７０Ａに受けると羽根７０Ａは、穿孔部材６０と共に回転する。また、穿孔部材６０内には、軸方向に延びる貫通孔６８が４箇所設けられている。４箇所の貫通孔６８の開口は、底部６７の傾斜面に等角度で設けられる開口６８Ａと、尖頭部６２の傾斜面に等角度で設けられる開口６８Ｂとからなる。
【００４３】
なお、図２に示すように、エア供給路内に圧縮空気を供給する前の状態では、穿孔部材６０の雄ねじ部６０Ａとシーリング部材５８の雌ねじ部５８Ａとが螺合状態で静止している。
【００４４】
また、穿孔部材６０の尖頭部６２は、穿孔部材６０の軸方向に対して１５度乃至９０度未満で傾斜することが好ましく、更に、２０度乃至６０度で傾斜していればより好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態の穿孔部材６０の尖頭部６２は金属製であり、シーリング部材５８及び胴部６４及び羽根７０Ａは液剤容器１８と同種の素材であるが、その他の実施形態においては、尖頭部６２は、高強度であればどのような材料を使用してもよく、羽根７０Ａも軽量で且つ圧縮空気の流動に耐えられればどのような材料でもよく、シーリング部材５８及び胴部６４も雄ねじ部６０Ａと雌ねじ部５８Ａとが噛み難ければ何れの材料を使用してもよいものとする。
【００４６】
（タイヤのシーリング・ポンプアップ装置の作用）次に、本実施形態に係るシーリング装置１０を用いてパンクしたタイヤ１４を修理する作業手順を説明する。タイヤ１４にパンクが発生した際には、先ず、作業者は、ジョイントホース５４のバルブアダプタ７６をタイヤ１４のタイヤバルブ１６にねじ止めし、ジョイントホース５４を通して加圧給液室４０をタイヤ１４内へ連通させる。
【００４７】
次いで、作業者は、図１に示されるように、注入ユニット２０の上側に液剤容器１８が位置するように注入ユニット２０及び液剤容器１８を保持しつつ、コンプレッサユニット１２を作動させる。図３（Ａ）に示すように、コンプレッサユニット１２により発生した圧縮空気が、耐圧ホース４４、圧力配管４８及び圧力配管５６を通って液剤容器１８側へ流動を始める。このとき、穿孔部材６０の羽根部７０が圧縮空気を受けると、穿孔部材６０を回転軸として羽根部７０は回転を始め、穿孔部材６０を液剤容器１８側へ回転移動させる。穿孔部材６０の雄ねじ部６０Ａとシーリング部材５８の雌ねじ部５８Ａとが螺合しているため、液剤容器１８側への回転移動力を受けている穿孔部材６０は雌ねじ部５８Ａをガイドにして回転しながら液剤容器１８側へと移動する。そして、穿孔部材６０の尖頭部６２が液剤容器１８のアルミシール３１に当たり、シーリング剤３２の自重を受けているアルミシール３１を穿孔部材６０は回転しながらアルミシール３１を突き破る。アルミシール３１が突き破られると液剤容器１８内の液密及び気密性が開放され、シーリング剤３２は自重により液剤容器１８内から加圧給液室４０内に流れ出し始める。また、アルミシール３１を破った後で、エア供給路内から穿孔部材６０の貫通孔６８を通って圧縮空気が液剤容器１８内に流入する。そして、液剤容器１８内に流入した圧縮空気は、液剤容器１８内の上側に空気層を形成する。また、アルミシール３１を破ったあと、穿孔部材６０が液剤容器１８内に飛び出さないように、シーリング部材５８とフランジ部６６とが当接して穿孔部材６０の液剤容器１８側への移動を制限する。
【００４８】
図３（Ｂ）には、穿孔部材６０から貫通孔６８を通して液剤容器１８内へ吹き込まれる圧縮空気の流れが模式的に示されている。圧縮空気が矢印Ｆで示されるように、吐出口３０を通して液剤容器１８内へ直接流入する。この液剤容器１８内へ流入した圧縮空気は、シーリング剤３２内を浮上し、図２に示されるように、液剤容器１８内におけるシーリング剤３２の上側に形成された空気層Ｇに吸収される。
【００４９】
空気層Ｇの圧力（空気圧）と、シーリング剤３２の自重とで液剤容器１８内のシーリング剤３２は、加圧給液室４０内に押し出される。次に、加圧給液室４０内に溜まったシーリング剤３２は、空気層Ｇの圧力でジョイントホース５４に押し出され、ジョイントホース５４内を通って空気入りタイヤ１４内へ供給される。
【００５０】
この後、液剤容器１８内から略全量のシーリング剤３２が吐出され、ジョイントホース５４を通して規定量のシーリング剤３２がタイヤ１４内へ注入完了すると、耐圧ホース４４、圧力配管４８、圧力配管５６及び貫通孔６８が、加圧給液室４０及び液剤容器１８の内部空間を介してジョイントホース５４へ連通し、コンプレッサユニット１２により発生した圧縮空気はタイヤ１４内へ供給開始される。
【００５１】
次に、作業者は、コンプレッサユニット１２に設けられた圧力ゲージ７８によりタイヤ１４の内圧が規定圧になったことを確認したならば、コンプレッサユニット１２を停止し、バルブアダプタ７６をタイヤバルブ１６から取り外す。
【００５２】
作業者は、タイヤ１４の膨張完了後一定時間内に、シーリング剤３２が注入されたタイヤ１４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１４内部にシーリング剤３２が均一に拡散し、シーリング剤３２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、タイヤ１４の内圧を再測定し、必要に応じて再びジョイントホース５４のバルブアダプタ７６をタイヤバルブ１６にねじ止めし、コンプレッサユニット１２を再作動させてタイヤ１４を規定の内圧まで加圧する。これにより、タイヤ１４のパンク修理が完了し、このタイヤ１４を用いて一定の距離範囲内で一定速度以下（例えば、８０Ｋｍ／ｈ以下）での走行が可能になる。
【００５３】
以上説明した本発明の実施形態に係るシーリング装置１０では、コンプレッサユニット１２が圧縮空気を耐圧ホース４４の端部から供給すると、圧縮空気は圧力配管４８及び圧力配管５６から液剤容器１８側へと流動する。このとき、穿孔部材６０の羽根部７０は、圧縮空気の流動を受けて穿孔部材６０と共に回転し、液剤容器１８側へ移動を始める。そして、穿孔部材６０は雌ねじ部５８Ａをガイドにして液剤容器１８側に回転移動し、アルミシール３１に突き当たって、回転移動しながら尖頭部６２でアルミシール３１を突き破る。そしてエア供給路側の圧縮空気が貫通孔６８を通って、液剤容器１８内に流入する。その後で、穿孔部材６０のフランジ部６６とシーリング部材５８とが当接して穿孔部材６０の液剤容器１８側への移動が制限される。圧縮空気は、液剤容器１８内におけるシーリング剤３２の上側に空気層Ｇを形成して、その圧力とシーリング剤３２の自重とで液剤容器１８内からシーリング剤３２を加圧給液室４０内に押し出し、その圧力で、シーリング剤３２をジョイントホース５４に押し出す。
【００５４】
ここで、穿孔部材６０の雄ねじ部６０Ａとシーリング部材５８の雌ねじ部５８Ａとが螺合しているため、大きな振動を受けても穿孔部材６０は、移動を制限され、仮に移動したとしても、アルミシール３１を突き破るような力を得ることはできない。また、穿孔部材６０は雌ねじ部５８Ａをガイドにして液剤容器１８側へと移動するので、振動による移動方向のズレが生じることもないため、確実にアルミシール３１を突き破ることができる。また、液剤容器１８にシーリング剤３２を密封するためのアルミシール３１を設けたことにより、シーリング剤３２の保存性が確保される。従って、本実施形態のシーリング装置１０は、シーリング剤３２の保存性を確保すると共に、該シーリング剤３２を確実に空気入りタイヤ１４へ供給できるため信頼性に優れる。
【００５５】
また、羽根部７０は空気圧の圧力差によって生じる空気の流動を受けると、この空気の流動を回転力に変換して穿孔部材６０と共に回転しながら液剤容器１８側へと移動する。そして、穿孔部材６０がアルミシール３１に突き当たった後は、この回転力をアルミシール３１を突き破る力にしてアルミシール３１を突き破る。ここで、従来のような空気圧で穿孔部材６０を押出してアルミシール３１を突き破るものと、空気圧を回転力に変換して穿孔部材６０を回転移動させてアルミシール３１を突き破るものとを比較すると、空気圧を回転力に変換する方がより大きなアルミシール３１を突き破る力を得られるため、より確実にアルミシール３１を突き破ることができる。また、穿孔部材６０の移動は雌ねじ部５８Ａをガイドとしているため、穿孔部材６０が回転移動すれば、よりスムーズに液剤容器１８側に移動できる。
【００５６】
羽根部７０の羽根７０Ａの枚数が３枚未満だと、効率よく圧縮空気の流動から移動力を得られず、羽根７０Ａの枚数が５枚よりも多いと、羽根７０Ａ一枚当たりが受ける力が小さくなるため、移動力が小さくなる。従って、羽根部７０の羽根７０Ａの枚数は３枚乃至５枚とすることが好ましい。
【００５７】
穿孔部材６０がアルミシール３１を突き破った後で、穿孔部材６０が液剤容器１８内に飛び出さないように、液剤容器１８側への移動を制限する。これにより、例えば、液剤容器１８内に飛び出した穿孔部材６０が、液剤容器１８の吐出口３０付近に引っ掛かるなどで液剤容器１８からのシーリング剤３２の流出を阻害したり、エア供給路及び気液供給路などに詰まりシーリング剤３２の流れを阻害するのを防止できる。
【００５８】
穿孔部材６０がアルミシール３１を突き破った後、エア供給路に設けられたシーリング部材５８と穿孔部材６０のフランジ部６６とが当接し、穿孔部材６０の液剤容器１８側への移動が制限される。ここで、穿孔部材６０の制限は、シーリング部材５８とフランジ部６６とからなるため構造が簡単であり、また、確実に穿孔部材６０の液剤容器１８側への移動を制限することができる。
【００５９】
また、穿孔部材６０の尖頭部６２が尖形形状のため、アルミシール３１を突き破り易く、より具体的には、穿孔部材６０の尖頭部６２は円錐形状のため、更にアルミシール３１を突き破り易く、また、アルミシール３１の開口を大きくできる。
【００６０】
ここで、尖頭部６２の穿孔部材６０の軸方向に対する傾斜角が、１５度より小さいと穿孔部材６０の軸方向の長さが長尺になってしまいシーリング装置１０の小型化を阻害する虞がある。また、アルミシール３１に開ける開口も狭くなり、液剤容器１８から加圧給液室４０に流れ出すシーリング剤３２の流出速度が低下する。傾斜角が９０度以上だと、穿孔部材６０の回転移動力をアルミシール３１に一箇所で掛けることができなくなるためアルミシール３１を突き破り難くなる。従って、穿孔部材６０の軸方向に対する尖頭部６２の傾斜角は、１５度乃至９０度未満を満たすことが好ましく、更に、２０度乃至６０度で傾斜していることがより好ましい。
【００６１】
また、穿孔部材６０の尖頭部６２の頂点が曲率半径０．５ｍｍ以下の球面で成形されていれば、アルミシール３１を突き破り易く、尖頭部６２の頂点が曲率半径０．５ｍｍより大きい球面で形成されていれば、アルミシール３１を突き破り難くなる。
【００６２】
アルミシール３１の厚さｔが、５０μｍ＞ｔであれば、液剤容器１８の耐圧が不足し、ｔ＞１５０μｍより大きいと穿孔部材６０の尖頭部６２で突き破り難くなる。従って、アルミシール３１の厚さｔは、５０μｍ≦ｔ≦１５０μｍとすることが好ましい。更に、アルミシール３１の厚さｔは、７０μｍ≦ｔ≦１２０μｍとすることがより好ましく、９０μｍ≦ｔ≦１１０μｍとすることが最も好ましい。また、熱溶着の接着力Ｐが、７ｋｇ／ｃｍ2＞Ｐであれば、液剤容器１８の耐圧が不足し、Ｐ≧１５ｋｇ／ｃｍ2であれば本実施形態に使用した熱可塑性樹脂の接着力の上限値を超えるため熱溶着では実現できない。従って、熱溶着の接着力Ｐは、７ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐとすることが好ましい。更に、接着力Ｐは、９ｋｇ／ｃｍ2≦Ｐ≦１１ｋｇ／ｃｍ2とすることがより好ましい。
【００６３】
なお、穿孔部材６０の尖頭部６２が金属であれば、アルミシール３１を突き破る際に生じる力で尖頭部６２が損傷し難くなる。また、例えば、雄ねじ部６０Ａ及び雌ねじ部５８Ａ及び胴部６４及び羽根部７０が合成樹脂であれば、穿孔部材６０が軽量化され、回転移動し易くなる。また、雄ねじ部６０Ａと雌ねじ部５８Ａとが錆びて穿孔部材６０の移動を阻害する虞もない。
【００６４】
［その他の実施形態］第１実施形態では、シーリング部材５８に雌ねじ部５８Ａを設けた構成としたが、その他の実施形態においては、圧力配管５６側に雌ねじ部を設ける構成であってもよい。
【００６５】
第１実施形態の第二の制限手段は、フランジ部６６とシーリング部材５８とを当接させて穿孔部材６０の液剤容器１８側への移動を制限させたが、その他の実施形態では、雌ねじ部５８Ａの末端に雄ねじ部６０Ａが到達することにより、穿孔部材６０の移動を制限する構成であっても良いものとする。
【００６６】
また、第１実施形態の羽根部７０は穿孔部材６０の底部６７より先の棒状部材に設けられているが、その他の実施形態では、穿孔部材６０を圧縮空気の流動で回転させられれば、どこに設けてもよく、また、羽根７０Ａの形状も効率良く穿孔部材６０を回転させられれば、どのような形状であっても良いものとする。
【００６７】
また、第１実施形態では、液剤容器１８と注入ユニット２０とが融着により取り付けられているが、その他の実施形態では、液剤容器１８と注入ユニット２０との結合部は、例えば、ねじ締結でもよく、接着による結合でも良いものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示されるタイヤのシーリング・ポンプアップ装置における液剤容器及び注入ユニットの構成を示す側面断面図である。
【図３】（Ａ）は図１に示されるタイヤのシーリング・ポンプアップ装置における加圧給液室内に圧力配管から圧縮空気を吹き込んだ状態を模式的に示す側面断面図、（Ｂ）は図１に示されるタイヤのシーリング・ポンプアップ装置における液剤容器の蓋部を穿孔部材が突き破り貫通穴を通った圧縮空気が、液剤容器内に流入する状態を模式的に示す側面断面図である。
【図４】図２に示されるタイヤのシーリング・ポンプアップ装置における穿孔部材の構成を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０      シーリング装置（タイヤのシーリング・ポンプアップ装置）
１２      コンプレッサユニット（エア供給手段）
１４      タイヤ（空気入りタイヤ）
１８      液剤容器
２０      注入ユニット
３１      アルミシール（蓋部）
３２      シーリング剤
４０      加圧給液室
４４      耐圧ホース（エア供給路）
４６      ジョイントカプラ（エア供給路）
４８      圧力配管（エア供給路）
４９      圧力配管（エア供給路）
５４      ジョイントホース（気液供給路）
５８      シーリング部材（内フランジ部）
６０      穿孔部材
６２      尖頭部（一端部）
６６      フランジ部
６８      貫通孔
７０      羽根部
７０Ａ    羽根
【図１】
2007062093.tif 000003
【図２】
2007062093.tif 000004
【図３】
2007062093.tif 000005
【図４】
2007062093.tif 000006