(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールに設けたタイヤバルブから気化ガスを注入してタイヤを膨らませるタイヤの空気入れ噴射缶装置において、
略有底筒状に形成され、軸方向に押圧操作されることによりノズル孔が開放されるステムを有するバルブ機構構体を開口部に設けて内部に液化ガスを封入する密閉容器を構成し、上記ステムの押圧操作により上記ノズル孔から気化ガスを噴射させる缶本体と、
上記ステムの先端部に組み付けられてこのステムの押込み操作により上記バルブ機構構体を開放動作させる部材であり、内部に底面に開口するステム嵌合孔とこのステム嵌合孔と連通されたガス供給孔とこのガス供給孔から直交状態に分岐されて外周面に開口するガス噴射孔が設けられ、上記ステム嵌合孔に上記ステムの先端部を嵌合することにより上記ステム嵌合孔と上記ガス供給孔を介して上記ガス噴射孔が上記ノズル孔と連通される押しボタン部材と、
上記タイヤバルブよりもやや長軸に形成され、上記押しボタン部材の上記ガス噴射孔に一端部が嵌合されるとともに、他端部が上記気化ガスが噴射供給される上記タイヤバルブに嵌合されるノズル管部材と、
弾性材により一体に形成され、所定の厚みを有する基部と、この基部の側面に上記ノズルの外径とほぼ等しい内径を有して一体に突出形成された環状の弾性変位部と、上記ノズル管部材の外径とほぼ等しい内径を有して上記基部を貫通して形成された取付孔とから構成され、上記ノズル管部材を上記取付孔に貫通させることによりその外周部に組み付けられるパッキン部材とを備え、
上記タイヤバルブに対して、上記缶本体を直交した横向き状態にして上方から上記ノズル管部材の先端部を上記タイヤバルブに嵌合することにより上記パッキン部材の上記基部に上記バルブの先端部が密着するとともに上記弾性変位部に外周部が密着して上記ノズル管部材と上記タイヤバルブとをシーリングした状態で、上記押しボタン部材の押圧操作が行われて上記缶本体から上記タイヤバルブを介して上記タイヤに上記気化ガスの噴射供給が行われることを特徴とするタイヤの空気入れ噴射缶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、缶本体から噴射される気化ガスを自転車や車椅子等の乗り物のタイヤに注入して膨らませるタイヤの空気入れ噴射缶装置に関する。
【従来の技術】
【０００３】
噴射缶装置は、一般にアルミ材やスチール材によって形成された缶本体にバルブ機構構体が組み付けられており、例えば封入された液化ガスの一部が内部で気化することによって外気圧に対して内圧が高められている。バルブ機構構体は、缶本体に組み付けられたバルブ本体と、このバルブ本体にスライド自在に組み付けられたステムと、このステムのノズル孔と缶本体の内部空間部との間を開閉する弁部材と、この弁部材をノズル孔を閉塞する状態に付勢するスプリング或いはステムを押圧操作する押しボタン部材等の部材によって構成されている。噴射缶装置は、スプリングの弾性力に抗してステムが押込み操作されることによって弁部材が開放されて気化ガスをノズル孔から噴射する。
【０００４】
噴射缶装置は、例えば塗料、殺虫剤或いは化粧液等を充填したエアゾール缶や、家庭用カセットコンロの燃料カートリッジ、携帯酸素ボンベ等の幅広い分野に用いられている。また、噴射缶装置には、例えば封入した代替フロンガスやＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas：液化石油ガス）等の液化ガスを自転車等の各種車両タイヤに噴射注入して膨らませる空気入れ用噴射缶も提供されている。さらに、この空気入れ用噴射缶には、液化ガス中に適宜の充填補修剤を混合した充填物が封入され、タイヤに液化ガスを注入するとパンク箇所に充填補修剤が充填されてパンク修理を行うものも提供されている。かかる車両用の噴射缶装置は、小型軽量で手軽に持ち運びが可能であり、ステムをホイールに設けたタイヤバルブに押し込むといった極めて簡易な操作によって空気入れやパンク補修が可能であることから好評を博している。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の空気入れ用噴射缶は、一般にバルブキャップを緩めた状態のタイヤバルブに対して全体が直立状態に保持されてステムが差し込まれることから、タイヤバルブに対してその軸線方向から缶本体を高さ方向の姿勢で結合することが可能な大きさの空間部が構成されたホィール形状の自転車等にのみ使用することが可能であった。このため、従来の空気入れ用噴射缶は、例えばホィール径やスポークピッチが小さな子供用の自転車や、空間部が無い円盤状ホィールのような特殊仕様の自転車には使用することができないといった問題があった。
【０００６】
また、従来の空気入れ用噴射缶は、ステムとタイヤバルブとが同一軸線上に位置されて気化ガスの供給を行うことからこれらの嵌合状態の確認が困難であり、ズレた状態のまま押込み操作を行うことでガスが横漏れして注入が上手くいかないといった問題があった。さらに、従来の空気入れ用噴射缶は、缶本体を把持する手先を多数のスポークが存在するホィール空間内に差し込んだ状態で使用されることになることから、ステムをタイヤバルブに嵌合する際や押込み操作する際に擦すれて思わぬ怪我をする虞があった。
【０００７】
従来の空気入れ用噴射缶は、押しボタン部材を介さずにステムを直接タイヤバルブに嵌合して充填物を充填する場合に、缶本体を把持するとともにホィール等を支えてステムの押込み操作しなければならず操作が面倒であるとともに大きな操作力を必要とするといった問題があった。また、空気入れ用噴射缶は、缶本体を把持して充分な押込み力が生成されるに足る外径を以って形成されなければならないために大型化に限界があるといった問題があった。さらに、従来の空気入れ用噴射缶は、上述したようにステムとタイヤバルブとの嵌合状態の確認が困難であり、気化ガスが横漏れして充填効率が悪いといった問題があった。
【０００８】
したがって、本発明は、自転車等のホィールに設けたタイヤバルブに対してその周囲に大きな操作空間を不要とし、簡易な操作により気化ガスをタイヤ内に確実に噴射供給することを可能としたタイヤの空気入れ噴射缶装置を提供することを目的に提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的を達成する本発明にかかるタイヤの空気入れ噴射缶装置は、缶本体と、押しボタン部材と、ノズル管部材と、パッキン部材とを備え、缶本体から封入した液化ガスの気化ガスをホイールに設けたタイヤバルブを介してタイヤ内に噴射供給する。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、缶本体が、略有底筒状に形成され、長さ方向と平行に押圧操作されることによりノズル孔が開放されるステムを有するバルブ機構構体を開口部に設けて内部に液化ガスを封入する密閉容器を構成し、ステムの押圧操作によりノズル孔から気化ガスを噴射させる。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、押しボタン部材が、ステムの先端部に組み付けられてこれを押込み操作することによりバルブ機構構体を開放動作させる部材であり、内部に底面に開口するステム嵌合孔と、このステム嵌合孔と連通されたガス供給孔と、このガス供給孔から直交状態に分岐されて外周面に開口するガス噴射孔とが設けられ、ステム嵌合孔にステムの先端部を嵌合することによりステム嵌合孔とガス供給孔を介してガス噴射孔がノズル孔と連通される。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、ノズル管部材が、タイヤバルブよりもやや長軸に形成され、一端部が押しボタン部材のガス噴射孔に嵌合されるとともに、他端部がタイヤバルブに嵌合される。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、パッキン部材が、弾性材により一体に形成され、所定の厚みを有する基部と、この基部の側面にノズルの外径とほぼ等しい内径を有して一体に突出形成された環状の弾性変位部と、ノズル管部材の外径とほぼ等しい内径を有して基部を貫通して形成された取付孔とから構成され、ノズル管部材を取付孔に貫通させることによりその外周部に組み付けられる。
【００１０】
以上のように構成された本発明にかかるタイヤの空気入れ噴射缶装置は、ホィールに設けたタイヤバルブに対して、缶本体を直交した横向き状態にして上方からノズル管部材の先端部を押し込んでタイヤバルブに嵌合する。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、パッキン部材の基部にタイヤバルブの先端部が密着するとともに弾性変位部にタイヤバルブの外周部が密着することにより、ノズル管部材とタイヤバルブがシーリング状態に保持されて嵌合する。タイヤの空気入れ噴射缶装置は、タイヤバルブに対して直交する方向に押しボタン部材の押圧操作が行われると、押しボタン部材によりステムが押し込まれて缶本体の内部から気化ガスが、ノズル孔−ステム嵌合孔−ガス供給孔−ガス噴出孔のルートを介してノズル管部材からタイヤバルブ内に気化ガスを噴射供給する。したがって、タイヤの空気入れ噴射缶装置によれば、一般的な噴射缶と同様に指先で押しボタン部材を押圧操作することによってタイヤに対して気化ガスを横漏れすることなく噴射供給することが可能となり、充填効率の向上と操作性の向上とが図られるようになる。また、タイヤの空気入れ噴射缶装置によれば、タイヤバルブの周囲に押しボタン部材を臨ませるに足る空間部が存在すればよいことから、バルブ配置部位の構成を異にした種々のタイヤに対しても互換使用することが可能となる。
【発明の実施の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかるタイヤの空気入れ噴射缶装置の実施の形態として図面に示した自転車用空気入れボンベ（以下、単にボンベと略称する。）１０の詳細について説明する。ボンベ１０は、缶本体１１内に液化された代替フロンガス（ＨＦＣ１３４ａ）やその他の適宜の液化ガスが封入されており、図３に示すように自転車１や車椅子等のホィール２に設けられたタイヤバルブ３を介してタイヤ４内に代替フロンガスを噴射注入して空気入れを行う。ボンベ１０は、詳細を後述するようにタイヤバルブ３に対して缶本体１１を直交した横向き状態で組み合わせて液化ガスの注入操作を行うようにすることによってタイヤバルブ３の周囲に大きな操作空間部が不要となり、大人用の自転車ばかりでなく、小径のホィールを有する子供用自転車や空間部が無い円盤状ホィールを有する自転車等のあらゆる自転車に対しても使用可能である。
【００１２】
ボンベ１０は、例えば缶本体１１が外径約３５ｍｍ、高さが約１００ｍｍであり、約５０ｇの液化ガスが封入されている。ボンベ１０は、例えば空気が抜けきった大人用自転車のタイヤ４の場合に、約４本分の空気充填を可能とする。ボンベ１０は、例えば空気が軽く抜けた状態の大人用自転車のタイヤ４の場合に、約２０回以上の空気補充を可能とする。勿論、ボンベ１０は、その外形仕様が限定されるものでは無いが、バック等に入れて持ち運びしても邪魔にならず、実用上空気入れ操作が充分行い得る大きさである。
【００１３】
ボンベ１０は、図１に示すように例えばアルミ材や適宜の金属材によって全体略有底筒状に形成され、開口部側を絞って細径としてなる缶本体１１を備える。ボンベ１０は、缶本体１１が細径開口部に周知のバルブ機構構体１２が組み付けられることによって密閉容器を構成してなる。ボンベ１０は、液化ガスの一部が内部で気化することによって外気圧に対して内圧が高められている。ボンベ１０は、後述するようにバルブ機構構体１２の開放動作により、その内部圧力により気化ガスを噴射供給する。なお、ボンベ１０は、この際に気化ガスとともに液化ガスの一部もタイヤ４内に噴射供給することによって空気入れ効率の向上を図っている。
【００１４】
バルブ機構構体１２は、詳細を省略するが、缶本体１１のトッププレートにカシメ付けされるマウンテンカップと、このマウンテンカップに組み付けられた樹脂製のバルブ本体と、このバルブ本体内に上端側が突出されて缶本体１１の軸方向に対してスライド自在に組み付けられたステム１３と、缶本体１１とバルブ本体との間をシーリングする弾性材からなるパッキンと、バルブ本体とステム１３との間をシーリングするステムラバーと、ステム１３に対してバルブ本体からの突出習性を付与するスプリング及びスプリング受け部材等によって構成されてなる。バルブ機構構体１２には、例えばバルブ本体に、缶本体１１の底部まで延長されたガス導出チューブ１５の一端が嵌合される。
【００１５】
ステム１３には、上端に開口する底付き孔からなるノズル孔１４が形成されるとともにこのノズル孔１４の下端側に位置して側方に開口された図示しないバルブ孔が形成されている。バルブ機構構体１２は、ステム１３が通常スプリングの弾性力によってバルブ本体内で押し上げられた状態にあり、バルブ孔がその開口部をステムラバーにより閉塞されることによって缶本体１１を密閉容器に保持する。バルブ機構構体１２は、ステム１３が押しボタン部材１６によりスプリングの弾性力に抗して押込み操作されることによってステムラバーによるバルブ孔の閉塞状態が解除されることで、缶本体１１に封入された気化ガスや液化ガスをノズル孔１４から噴射する。なお、バルブ機構構体１２については、上述した構造に限定されるものでは無いことは勿論であり、従来周知の種々のバルブ機構が用いられる。
【００１６】
押しボタン部材１６は、樹脂材によって全体略二重の円筒状に成形され、内側筒部の底面に開口するやや大径の軸方向のステム嵌合孔１７が形成されるとともに、このステム嵌合孔１７に連通してやや小径とされた有底孔からなるガス供給孔１８が形成されている。押しボタン部材１６には、ガス供給孔１８から直交状態に分岐されて外側筒部の外周面１６ａに開口するガス噴射孔１９が形成されている。押しボタン部材１６には、ガス噴射孔１９を囲んで外周面１６ａに多数個の円弧状肉盗み凹部２０（図４参照）が形成されることによって、ガス噴射孔１９の孔壁がやや拡径し得るように構成されている。
【００１７】
なお、押しボタン部材１６は、内側筒部の天井面１６ｂが後述する空気入れ操作に際してステム１３を押圧する操作面を構成する。押しボタン部材１６には、天井面１６ｂの表面に滑り止め用の凹凸が形成されている。押しボタン部材１６には、外周面１６ａに、ガス噴射孔１９の開口部を囲んで凹陥部１６ｃが形成されている。押しボタン部材１６も、その形状については自由であり、内部にステム嵌合孔１７とガス供給孔１８及び一端をガス供給孔１８に連通されるとともに他端を外周面１６ａに開口されたガス噴射孔１９が形成されていればよい。
【００１８】
ボンベ１０には、図１及び図２に示すように押しボタン部材１６の外周面１６ａに、一端部２１ａをガス噴射孔１９に嵌合されてノズル管部材２１が取り付けられる。ノズル管部材２１は、後述するように空気入れ操作時に管内を気化ガスや液化ガスが勢いよく流れて急激に冷却されることから耐温度特性が良好な適宜の樹脂材によって成形されている。ノズル管部材２１は、ガス噴射孔１９の内径とほぼ等しい外径を有している。ノズル管部材２１は、上述したように押しボタン部材１６の外周面１６ａにガス噴射孔１９を囲んで肉盗み凹部２０を形成したことから、一端部２１ａがガス噴射孔１９の孔壁をやや弾性変形させてきつく嵌合されて押しボタン部材１６に取り付けられる。
【００１９】
また、ノズル管部材２１は、外径がタイヤバルブ３のバルブ孔３ａの内径よりもやや小径とされており、図３及び図４に示すようにタイヤ４に空気入れ操作を行う場合に先端部２１ｂがバルブ孔３ａ内に差し込まれる。なお、図４においては、押しボタン部材１６が内部構造を簡略化して図示されているが、上述した図２に示す構造を備えていることは勿論である。ノズル管部材２１は、後述するようにボンベ１０が缶本体１１をタイヤバルブ３に対して直交した状態で組み合わされることにより大きな操作空間部を不要とするが、より小さな操作空間部を構成するために缶本体１１とタイヤバルブ３との間隔を大きくしないほうがよい。したがって、ノズル管部材２１は、缶本体１１の外周面からタイヤバルブ３との嵌合量よりもやや突出した長さであればよく、例えば１５ｍｍ程度の長さを有している。
【００２０】
なお、ノズル管部材２１は、ボンベ１０を使用しない場合には押しボタン部材１６から取り外すようにしてもよい。したがって、ボンベ１０は、図示しない押しボタン部材１６を覆って缶本体１１に嵌着されるキャップ部材にホルダ部を一体に形成してノズル管部材２１を保持するようにしてもよい。
【００２１】
ボンベ１０には、図１及び図２に示すようにノズル管部材２１の外周部にパッキン部材２２が取り付けられる。パッキン部材２２は、適宜の合成ゴムや弾性材によって成形されてなる。パッキン部材２２は、ノズル管部材２１を介してタイヤ４への空気入れ操作に際して急激に冷却されることから、弾性特性が良好に保持される例えばＥＰＤＭ（ethylene-propylene terpolymer）等の弾性材が用いられる。パッキン部材２２は、円盤状の基部２３と、この基部２３の第１の側面の外周縁に沿って全周に亘って一体に突出形成された環状の弾性変位部２４と、基部２３の中心部に厚み方向に貫通して形成されてノズル管部材２１を貫通させる取付孔２５とからなる断面が略凹字状を呈している。
【００２２】
基部２３は、押しボタン部材１６に形成した凹陥部１６ｃよりもやや大きめの外径を有しており、第２の側面の外周縁に凹陥部１６ｃとほぼ同径の面取りが施されている。基部２３は、後述する空気入れ操作の際にタイヤバルブ３の先端部３ｂが押し付けられることによって厚み方向に弾性変形して密着するようにある程度の厚みを有して形成されている。弾性変位部２４は、内周部がタイヤバルブ３の外径とほぼ同径とされ、後述する空気入れ操作の際にタイヤバルブ３の外周部に弾性変形した状態で全周に亘って密着する。取付孔２５は、ノズル管部材２１の外径とほぼ等しい内径を有している。
【００２３】
パッキン部材２２は、押しボタン部材１６のガス噴射孔１９に取り付けたノズル管部材２１の先端部２１ｂからその外周部に取り付けられる。パッキン部材２２は、ボンベ１０からタイヤ４に液化ガスを注入する際に、タイヤバルブ３の先端部３ｂが圧着される基部２３が弾性変形するとともに弾性変位部２４が弾性変形してタイヤバルブ３の外周部に密着することにより、タイヤバルブ３とノズル管部材２１との間を密封する。
【００２４】
ボンベ１０には、図１に示すように缶本体１１のフランジ部１１ａにノズル管部材２１の取付位置を表示する指標２６が設けられている。ボンベ１０は、上述したようにタイヤ４への空気入れ効率の向上を図るために、缶本体１１の内部から気化ガスとともに液化ガスの一部も噴射供給するようにする。ボンベ１０は、このためにバルブ機構構体１２にガス導出チューブ１５を接続して缶本体１１の底部から気化ガスとともに液化ガスを導くように構成している。ボンベ１０は、缶本体１１の内部でガス導出チューブ１５が底面に突き当たって湾曲した状態にあるが、その先端がガス噴射孔１９とほぼ同一線上にあるように互いに位置決めされている。したがって、ボンベ１０は、指標２６を下向きにして空気入れ操作が行われるようにする。
【００２５】
以上のように構成されたボンベ１０は、空気圧が減った自転車１のタイヤ４に空気入れを行う。自転車１は、タイヤバルブ３が下側に位置されるようにホィール２を適宜回転させるとともに、バルブキャップが緩められる。自転車１には、図３に示すようにタイヤバルブ３に対して缶本体１１を直交させたいわゆる横向き状態となるように把持されたボンベ１０が、タイヤバルブ３の上方に対向位置される。ボンベ１０は、タイヤバルブ３のバルブ孔３ａ内にノズル管部材２１の先端部２１ｂを差し込んで図４矢印ａで示すように押しボタン部材１６をタイヤバルブ３に対して垂直方向に押圧する。ボンベ１０は、これによりパッキン部材２２が基部２３と弾性変位部２４とが弾性変形してタイヤバルブ３の先端部３ｂと外周部とに密着し、ノズル管部材２１とバルブ３が確実にシーリングされるようにする。
【００２６】
ボンベ１０においては、この状態で同図矢印ｂで示すように押しボタン部材１６が指先で缶本体１１の軸線方向に押圧操作されることによってステム１３の押し込みが行われる。ボンベ１０においては、ステム１３が押し込まれることによりバルブ機構構体１２が開放動作して缶本体１１の内部からステム１３のノズル孔１４を介して気化ガスと液化ガスとが押しボタン部材１６のガス供給孔１８に噴出する。ボンベ１０においては、ガス供給孔１８からガス噴出孔１９を介して気化ガスと液化ガスとがノズル管部材２１内を流れ、タイヤバルブ３を介してタイヤ４内へと噴射供給される。
【００２７】
なお、上述した実施の形態は、自転車１のタイヤ４に空気を入れる自転車用空気入れボンベ１０を示したが、本発明は例えば缶本体１１に液化ガスとともに補修剤を混合してなるパンク補修用ボンベにも適用される。
【発明の効果】
【００２８】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるタイヤ空気入れ噴射缶装置によれば、ステムを押圧する押しボタン部材の外周面にノズル管部材を取り付けかつこのノズル管部材の外周部にパッキン部材を取り付けてなり、ホィールに設けたタイヤバルブに対して缶本体を直交させた横向き状態でノズル管部材の先端部をタイヤバルブに嵌合することによってパッキン部材が弾性変形してノズル管部材とタイヤバルブとに密着してシーリングすることから、横漏れを確実に防止して押しボタン部材を指先で押圧する一般的な噴射缶と同様の操作によりタイヤ内への気化ガスの噴射供給が可能となり充填効率と操作性の向上が図られる。また、タイヤ空気入れ噴射缶装置によれば、タイヤバルブの周囲に押しボタン部材を臨ませるに足る空間部が存在すればよいことから、バルブ配置部位の構成を異にした各種ホィールに設けたタイヤバルブに対しても互換使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】  本発明の実施の形態として示した自転車用空気入れボンベの要部斜視図である。
【図２】  同自転車用空気入れボンベの液化ガス噴射部の詳細を示す要部縦断面図である。
【図３】  同自転車用空気入れボンベによる自転車のタイヤへの空気入れ操作の説明図である。
【図４】  同自転車用空気入れボンベの液化ガス噴射部を自転車のタイヤバルブに嵌合して空気入れ操作を行う状態を、押しボタン部材１６の内部構造を簡略化して示した要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  自転車、２  ホィール、３  タイヤバルブ、４  タイヤ、１０  ボンベ、１１  缶本体、１２  バルブ機構構体、１３  ステム、１４  ノズル孔、１６  押しボタン部材、１７  ステム嵌合孔、１８  ガス供給孔、１９  ガス噴出孔、２１  ノズル管部材、２２  パッキン部材、２３  基部、２４  弾性変位部、２５  取付孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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