(57)【要約】【課題】補修に必要なシーリング剤の使用量を低減でき、しかも補修走行を不要にできるシーリング・ポンプアップ装置を提供すること。【解決手段】シーリング・ポンプアップ装置１０では、エアコンプレッサ１４で圧縮空気を霧発生器２２へ供給すると、霧発生器２２でシーリング剤１６が霧となって圧縮空気に混合されて、タイヤ３０の内部へ拡散して注入されるので、従来よりも少ない量のシーリング剤１６をタイヤ内面全体にほぼ均一の厚みで付着させることができる。タイヤ内面に付着したシーリング剤１６は、パンク穴へ達すると液体状態に徐々に戻ってパンク穴内へ浸透し、予備走行せずともパンク穴を閉塞することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パンクした空気入りタイヤの内部にパンク穴を閉塞するためのシーリング剤を注入するシーリング・ポンプアップ装置であって、
圧縮空気を生成するエアコンプレッサと、
液状のシーリング剤を収容した液剤容器と、
前記液剤容器から供給されたシーリング剤を霧状として前記圧縮空気に混入する霧発生手段と、
霧状とされた前記シーリング剤を含む前記圧縮空気を空気入りタイヤの内部へ供給する供給手段と、
を有することを特徴とするシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項２】
前記霧発生手段は、前記液剤容器内から吐出されたシーリング剤に振動を与えて霧状とする振動手段を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置。
【請求項３】
前記霧発生手段は、前記圧縮空気を通過させるエア流路と、前記シーリング剤が霧状となるように前記液剤容器の前記シーリング剤を前記エア流路に排出させる排出手段と、を有することを特徴とする請求項１記載のシーリング・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の内部にパンク穴を閉塞するためのシーリング剤を注入するシーリング・ポンプアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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。）がパンクした際に、タイヤ及びホイールを交換することなく、シーリング剤をタイヤの内部に注入してタイヤのパンク穴を補修すると共に、タイヤの内圧を所定の基準圧まで加圧（ポンプアップ）するタイヤのシーリング・ポンプアップ装置が普及している。
【０００３】
上記のようなシーリング・ポンプアップ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に示されたシーリング・ポンプアップ装置は、液状のシーリング剤を収容した耐圧容器と、加圧空気の供給源であるエアコンプレッサとを備えている。エアコンプレッサは、耐圧ホースを介して耐圧容器のガス導入部に接続されている。
耐圧容器にはシーリング剤を吐出するための出口バルブが設けられており、この出口バルブにはシーリング剤供給用の給液ホースの一端部が接続されている。このシーリング・ポンプアップ装置では、タイヤにパンクが発生すると、給液ホースの先端部をタイヤのタイヤバルブに接続した後、エアコンプレッサにより耐圧容器内に圧縮空気を導入する。
【０００４】
これにより、耐圧容器内の空気圧が上昇し、この空気圧により出口バルブからシーリング剤が押し出され、シーリング剤が給液ホース及びタイヤバルブを通してタイヤの内部へ注入される。この後、所要量のシーリング剤がタイヤの内部へ注入されると、耐圧容器内に供給された圧縮空気が出口バルブを通してタイヤの内部に供給される。
タイヤ内部にシーリング剤が注入された後、車両を所定距離走行（いわゆる補修走行）させる。これにより、内部のシーリング剤がトレッド部の内面全体にまわり、パンク穴がシーリング剤で補修される。その後、タイヤ内に圧縮空気を供給して内圧を所定の基準圧まで加圧することで、パンク修理が完了する。
【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】
【０００５】
しかしながら、上記のようなシーリング・ポンプアップ装置によりタイヤのパンク穴を補修する場合、液状のシーリング剤をタイヤのトレッド部の内面全体に拡散し、塗布するためには相当量（例えば、乗用車用のタイヤで３００ｇ〜５００ｇ）のシーリング剤をタイヤの内部へ注入する必要がある。タイヤの内部に注入されたシーリング剤のうち、パンク穴の補修（閉塞）のために実際に消費されるものはごく僅かであり、消費されずにタイヤの内部に液状のまま残っているシーリング剤は、タイヤの修理施設等でタイヤを修理又は廃却する際に、タイヤの内部から回収されて産業廃棄物等として処理される。このため、従来のシーリング・ポンプアップ装置を用いて液状のシーリング剤によりパンクしたタイヤを補修した場合には、実際にはパンク穴の補修に消費されることなく廃棄されるシーリング剤が多量に発生することから、シーリング剤の使用量が多くなってタイヤの補修コストが増加すると共に、産業廃棄物等として処理しなければならない使用済みシーリング剤の量も増加して、その処理コストが高くなるという問題も生じる。
また、従来の補修方法では、車両を走行させてタイヤ内に注入したシーリング剤をトレッド内面にまわしている間は、タイヤの内圧は所定の基準の内圧にはなっておらず、低内圧走行することになる。さらに、タイヤ内にシーリング剤を注入して車両を走行させないと、シーリング剤がパンク穴を補修できたか否かを判断することが出来ない問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記事実を考慮して、補修に必要なシーリング剤の使用量を低減でき、しかも補修走行を不要にできるシーリング・ポンプアップ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、パンクした空気入りタイヤの内部にパンク穴を閉塞するためのシーリング剤を注入するシーリング・ポンプアップ装置であって、圧縮空気を生成するエアコンプレッサと、液状のシーリング剤を収容した液剤容器と、前記液剤容器から供給されたシーリング剤を霧状として前記圧縮空気に混入する霧発生手段と、霧状とされた前記シーリング剤を含む前記圧縮空気を空気入りタイヤの内部へ供給する供給手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
次に、請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置の作用を説明する。
請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置では、エアコンプレッサにより圧縮空気が生成される。霧発生手段は、液剤容器から供給されたシーリング剤を霧状とし、エアコンプレッサにより生成された圧縮空気に混入する。そして、霧状とされたシーリング剤を含む圧縮空気は、供給手段によって空気入りタイヤの内部へ供給される。
【０００９】
空気入りタイヤの内部へは、シーリング剤が霧状となって拡散して注入されることになるので、少ない量のシーリング剤をタイヤ内面全体にほぼ均一の厚みで付着させることができる。そして、タイヤ内面に付着したシーリング剤はパンク穴内へ浸透するので、所定の内圧になるまで圧縮空気を充填すれば、予備走行せずともパンク穴を閉塞することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置において、前記霧発生手段は、前記液剤容器内から吐出されたシーリング剤に振動を与えて霧状とする振動手段を有する、ことを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項２に記載のシーリング・ポンプアップ装置の作用を説明する。
請求項２に記載のシーリング・ポンプアップ装置では、液剤容器内から吐出されたシーリング剤が振動手段により振動させられ、霧状となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のシーリング・ポンプアップ装置において、前記霧発生手段は、前記圧縮空気を通過させるエア流路と、前記シーリング剤が霧状となるように前記液剤容器の前記シーリング剤を前記エア流路に排出させる排出手段と、を有することを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項３に記載のシーリング・ポンプアップ装置の作用を説明する。
請求項３に記載のシーリング・ポンプアップ装置では、エア流路に圧縮空気を通過させ、排出手段で液剤容器のシーリング剤をこのエア流路に排出させると、エア流路内でシーリング剤が霧状となる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のシーリング・ポンプアップ装置は上記の構成としたので、補修に必要なシーリング剤の使用量を低減でき、しかも補修走行を不要にできる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１の実施形態］
以下、図１、及び図２に基いて本発明の第１の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１０について説明する。
図１に示すように、シーリング・ポンプアップ装置１０は、自動車等の車両に装着されたタイヤがパンクした際、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）可能とするものである。
【００１６】
図１に示されるように、シーリング・ポンプアップ装置１０は、その外殻部として箱状のケーシング１２を備えており、ケーシング１２内には、圧縮空気の供給源としてエアコンプレッサ１４が配置されている。
また、ケーシング１２内には、内部に液状のシーリング剤１６を収容する液剤容器１８が配置されている。液剤容器１８内部には、シーリング・ポンプアップ装置１０により修理すべきタイヤの種類毎に規定された量のシーリング剤１６が収容されている。この液剤容器１８の上部には、収容したシーリング剤１６を外部へ排出するための配管２０が貫通している。
【００１７】
ここで、本実施形態のシーリング・ポンプアップ装置１０に用いられるシーリング剤１６について説明する。シーリング剤１６は、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）ラテックス、ＮＢＲ（アクリルニトリル−ブタジエンゴム）ラテックス及びＳＢＲラテックスとＮＢＲラテックスとの混合物のゴムラテックス等のゴムラテックスを含む水性溶液を主体としており、この水性溶液に水性分散剤又は水性乳剤の状態とされた樹脂系接着剤が添加される。
【００１８】
更に、シーリング剤１６には、パンク穴に対するシール性を高めるために、ポリエステル、ポリプロピレン、ガラス等からなる繊維材料又はウィスカーや、炭酸カルシウム、カーボンブラック等からなる充填剤（フィラー）を混合しても良く、またシール性能を安定化するためにケイ酸塩やポリスチレン粒子を混合してもよい。またシーリング剤１６には、上記成分以外に、グリコール、エチレン−グリコール、プロピレングリコール等の凍結防止剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、乳化剤が一般に添加される。
【００１９】
エアコンプレッサ１４には、エア吸入口１４Ａ及びエア排出口１４Ｂがそれぞれ外部へ向って開口しており、エアコンプレッサ１４は、その作動時にエア吸入口１４Ａを通して装置外部から空気を吸引し、この空気を所定の圧縮比で加圧してエア排出口１４Ｂを通して外部へ吐出する。
【００２０】
本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１０は、液剤容器１８のシーリング剤１６を霧状として圧縮空気と混合する霧発生器２２を備えている。
図１、及び図２に示すように、霧発生器２２は、一端がエア供給管２４を介してエアコンプレッサ１４のエア排出口１４Ｂに接続されており、他端に耐圧ホース２６の基端部が接続されており、内部にエア供給管２４と耐圧ホース２６とを連通させるエア流路２８が形成されている。
なお、エア供給管２４の中間部には、圧力計４０が取り付けられている。また、耐圧ホース２６の先端部には、タイヤ３０のタイヤバルブ３２にねじ止め可能とされたアダプタ３４が配置されている。
【００２１】
図２に示すように、エア流路２８には、配管２０の上端が開口している。
エアコンプレッサ１４が作動し、この霧発生器２２のエア流路２８にエアコンプレッサ１４からの圧縮空気が高速で流れると（矢印Ａ方向）、流路内の圧力が低下して液剤容器１８のシーリング剤１６が配管２０を介して吸い上げられ（ベンチュリー効果による）、配管２０の上端部分から排出されたシーリング剤１６が高速の圧縮空気に当たって霧状となり、圧縮空気と共に耐圧ホース２６側へと流れるようになっている。
【００２２】
また、シーリング・ポンプアップ装置１０には、ケーシング１２の外側に起動／停止ボタン３６を備えた操作パネル３８が設けられている。操作パネル３８は駆動・制御回路４０を内蔵すると共に電源ケーブル（図示省略）を備えており、この電源ケーブルを、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、車両から駆動・制御回路４２に電源が供給される。駆動・制御回路４２は、起動／停止ボタン３６に対する操作に応じてエアコンプレッサ１４の駆動を制御する。
【００２３】
（作用）
次に、本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１０を用いてパンクしたタイヤ３０を修理する作業手順を説明する。
タイヤ３０にパンクが発生した際には、先ず、作業者は、タイヤバルブ３２にアダプタ３４をねじ止めして耐圧ホース２６をパンクしたタイヤ３０へ接続する。
【００２４】
次いで、作業者は、図示しない電源ケーブル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３８の起動／停止ボタン３６を押下し、エアコンプレッサ１４を作動させる。
霧発生器２２のエア流路２８にエアコンプレッサ１４からの圧縮空気が供給されると、シーリング剤１６が霧状となって圧縮空気に混合されて、耐圧ホース２６及びタイヤバルブ３２を通してタイヤ内へ供給される。
【００２５】
作業者は、圧力計４０を見て、タイヤ３０の内圧が所定の基準圧に達しならば、起動／停止ボタン３６を押下してエアコンプレッサ１４の作動を停止させる。その後、作業者は、エアコンプレッサ１４が停止したことを確認したならば、アダプタ３４をタイヤバルブ３２から取り外して耐圧ホース２６をタイヤ３０から取り外し、タイヤ３０のパンク修理の完了となる。
【００２６】
本実施形態では、シーリング剤１６が霧状となって圧縮空気に混合されてタイヤ３０の内部へ拡散して注入されるので、従来よりも少ない量のシーリング剤１６をタイヤ内面全体にほぼ均一の厚みで付着させることができる。そして、タイヤ内面に付着したシーリング剤１６は、パンク穴へ達すると液体状態に徐々に戻ってパンク穴内へ浸透し、予備走行せずともパンク穴を閉塞することができる。
したがって、本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１０を用いれば、予備走行、及び予備走行後の空気の充填といった複雑な作業が無くなるので、従来のシーリング・ポンプアップ装置を用いた場合に比較して作業も簡単になると共に修理時間も短縮できる。
【００２７】
本実施形態では、ベンチュリー効果を用いてシーリング剤１６を吸い上げ、吸い上げたシーリング剤を霧状としたが、本発明はこれに限らず、シーリング剤１６をポンプで吸引し、スプレーノズルから噴出させて霧状としても良い。
【００２８】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態のタイヤシーリング・ポンプアップ装置１０では、給液ポンプ４４により、液剤容器１８のシーリング剤１６を吸引し、このシーリング剤１６を、後述する本実施形態の霧発生器４６を介してタイヤ３０内へ給送する構造が採用されている。
【００２９】
霧発生器４６には、図３に示されるように、その一端面にエア受入口４６Ａ及び液剤受入口４６Ｂが開口すると共に、他端面に排出口４６Ｃが開口している。図４に示すように、霧発生器４６には、エア受入口４６Ａ（図４では図示せず）から排出口４６Ｃ（図４では図示せず）へ延出するエア流路４８が形成されており、エア流路４８の中間部分に、圧電セラミックス等を含む超音波発生器５０が配置されている。
【００３０】
図４に示すように、超音波発生器５０は、振動面５０Ａがエア流路４８の下部に露出している。霧発生器４６の内部には、液剤供給路５１が形成されている。液剤供給路５１は、一端側がエア流路４８の中間部分に開口しており、他端が液剤受入口４６Ｂに連結されており、液剤供給路５１に供給されたシーリング剤１６が振動面５０Ａの上面に排出されるようになっている。
超音波発生器５０には交流電源５２が接続されており、超音波発生器５０に交流電圧を印加することで、超音波発生器５０が振動するようになっている。なお、交流電源５２は、駆動・制御回路４２によって制御されるようになっている。
【００３１】
図３に示されるように、エアコンプレッサ１４は、そのエア排出口１４Ｂがエア供給管２４を介して霧発生器４６のエア受入口４６Ａに接続されており、また給液ポンプ４４は、その液剤供給口４４Ａが液剤供給管５４を介して霧発生器４６の液剤受入口４６Ｂに接続されており、液剤受入口４４Ｂが液剤供給管５５を介して液剤容器１８に接続されている。
また、液剤供給管５４には、給液ポンプ４４と霧発生器４６との中間部に逆止弁５６が配設されている。
【００３２】
シーリング・ポンプアップ装置１０では、エアコンプレッサ１４及び給液ポンプ４４がそれぞれ作動すると、霧発生器４６のエア流路４８にエアコンプレッサ１４により圧縮空気が供給されると共に、振動面５０Ａの上面にシーリング剤１６が供給されると、シーリング剤１６が超音波発生器５０によって振動して霧状にされ、圧縮空気に混合される。
図３に示されるように、霧発生器４６には、排出口４６Ｃに耐圧ホース２６の基端部が接続されている。
【００３３】
（作用）
本実施形態のシーリング・ポンプアップ装置１０では、第１の実施形態と同様に、先ず、図示しない電源ケーブル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３８の起動／停止ボタン３６を押下し、エアコンプレッサ１４及び給液ポンプ４４を作動させる。
【００３４】
本実施形態では、霧発生器４６にエアコンプレッサ１４からの圧縮空気が供給され（矢印Ａ方向）、かつ給液ポンプ４４によりシーリング剤１６が供給されると、シーリング剤１６が超音波発生器５０の振動面５０Ａによって振動されて霧状にされて圧縮空気に混合され、霧状となったシーリング剤１６を含む圧縮空気が耐圧ホース２６及びタイヤバルブ３２を通してタイヤ内へ供給される。
本実施形態では、振動面５０Ａへのシーリング剤１６の供給量、振動面５０Ａの振動数、及び振動面５０Ａの振幅を調整することにより、霧の量、霧の液滴の大きさ等を調整することが出来る。
【００３５】
なお、本実施形態では、シーリング剤１６に振動を与えるものとして超音波発生器５０を用いたが、シーリング剤１６が霧状となれば振動の周波数は可聴域の振動数であっても良い。また、シーリング剤１６を振動させて霧状となれば、超音波発生器５０に代えて、磁石とコイルからなる一般的なバイブレーター等を用いることも出来る。
【００３６】
なお、本発明は、液状のシーリング剤をタイヤ内に注入するタイプのシーリング・ポンプアップ装置には全て適用可能であり、シーリング・ポンプアップ装置の内部構成等は、上記実施形態のものに限定されないことは勿論である。
また、シーリング剤を霧状とする構成は、上記実施形態のものに限定されない。
【００３７】
（試験例）
従来例のシーリング・ポンプアップ装置を用いてタイヤのパンクを修理した場合と、本発明のシーリング・ポンプアップ装置を用いてタイヤのパンクを修理した場合に付いて、内圧と経過時間との関係を調べてグラフ化したものが図５のグラフである。図５に示すように、このグラフでは横軸に経過時間（分）をとり、縦軸に内圧を取っている。
【００３８】
従来例のシーリング・ポンプアップ装置を用いた場合では、シーリング剤の注入が完了してから空気を注入し、さらに補修走行を行ってパンク穴をシーリング剤で塞ぐ必要があり、補修走行して再度空気を充填して規定の内圧にするまでに約２０分を要した。
一方、本発明のシーリング・ポンプアップ装置を用いた場合では、シーリング剤を注入して暫らくしてパンク穴が塞がり、その後は内圧が上昇し、注入開始から約３分で内圧も規定の値に戻すことが出来た。
このように、本発明のシーリング・ポンプアップ装置を用いることで、修理走行が不要になり、その後の空気の再充填も必要なく、修理時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置を示す構成図である。
【図２】図１に示される霧発生器の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置を示す構成図である。
【図４】図３に示される霧発生器の要部を示す断面図である。
【図５】内圧と経過時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４０】
１０    シーリング・ポンプアップ装置
１４    エアコンプレッサ
１６    シーリング剤
１８    液剤容器
２０    配管(排出手段)
２２    霧発生器（霧発生手段）
２４    エア供給管
２６    耐圧ホース(供給手段)
２８    エア流路
３４    アダプタ(供給手段)
４６    霧発生器
５０    超音波発生器（振動手段）
【図１】
2009137238.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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