(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路は、前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口から下方にのびる縦の流路部と、この縦の流路部の下端で折れ曲がりかつ前記シーリング剤・圧縮空気取出し口部の先端で開口する横の流路部とからなるL字状をなし、
前記補助取外し手段は、前記縦の流路部の下端に連なり、前記キャップ本体の底面側で開口する下開放口まで前記縦の流路部とは一直線状に連なってのびる延長流路部と、この延長流路部内に上下に摺動可能に保持されかつ上方への摺動により、前記栓部分を上方に押し上げうる押し軸とを含む請求項1記載のパンクシーリング剤を収容したボトル容器のキャップ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1は、本実施形態のバルブ接続金具5を用いたパンク修理キット1の使用状態を示す斜視図であって、このパンク修理キット1は、圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部8を有するコンプレッサ装置2と、パンクシーリング剤を収容したボトル容器4の口部4Aにキャップ6を取り付けたボトルユニット3とを含んで構成される。
【0013】
前記コンプレッサ装置2は、本例では、
図2、3に示すように、収納ケース9に、モータM、及び該モータMに連結されるピストン10との間でポンプ室11を形成するシリンダ12を有するコンプレッサ本体13を少なくとも収納している。なお、前記収納ケース9は、小高さの偏平な略直方体の箱状をなし、本例では、上下のケース部分に分割可能に形成されている。
【0014】
前記モータMとしては、自動車の12V直流電源で作動する市販の種々のDCモータが採用できる。このモータMには、自動車のシガーソケット18に接続可能な電源プラグ15を先端に設けた電源コードが、コンプレッサ装置2の電源スイッチ16を介して接続されている。本例では、前記電源スイッチ16は、前記収納ケース9の上面に配されるとともに、前記電源プラグ15は、前記収納ケース9の側面、或いは底面に設ける凹所(図示しない)内に取り出し自在に収納される。
【0015】
次に、前記コンプレッサ本体13は、
図4、5に示すように、前記モータMにクランク機構17を介して連結されるピストン10と、このピストン10を往復動可能に収容するとともに前記ピストン10との間でポンプ室11を形成するシリンダ12とを具える。ピストン10には、このピストン10をその軸芯方向に貫通してのびる吸気孔19Aと、この吸気孔19Aをポンプ室側からバネ性を有して閉じる、例えばゴム、合成樹脂、金属等の弾性体などの弁19Bとを用いた吸気弁19が形成される。
【0016】
前記シリンダ12は、本例では、前記ポンプ室11を形成する円筒状のシリンダ本体20の後端側に、前記ポンプ室11からの圧縮空気を貯留してピストン10による圧力の脈動を抑えるサージタンク室21Aを形成するためのシリンダ副部21を一体に具える。本例では、前記サージタンク室21Aは、前記シリンダ本体20の後端を閉じる隔壁20Aに形成される小孔20A1を介して前記ポンプ室11に導通している。
【0017】
そして、前記シリンダ副部21の周壁には、圧縮空気を吐出させる圧縮空気吐出口部8が突設される。本例では、前記シリンダ副部21の周壁には、他に、圧力計22を取り付ける第1の連結部24A、及びリリーフバルブ23を取り付ける第2の連結部24Bが、それぞれ向きを違えて突設される。
【0018】
前記圧縮空気吐出口部8は、
図6に示すように、前記シリンダ副部21から突出する円筒状をなし、その内部に前記サージタンク室21Aからのびる吐出流路26が形成される。なお圧縮空気吐出口部8の内孔は、内径一定の平行孔部8Aの前後に、シリンダ副部21に向かって先細コーン状をなす前後のテーパ面部8B、8Cを連設している。
【0019】
次に、前記ボトルユニット3は、パンクシーリング剤を収容したボトル容器4と、その口部4Aに取り付くキャップ6とから構成され、該キャップ6を下方に向けた倒立状態にて前記コンプレッサ装置2に直接接続される。
【0020】
又前記キャップ6は、前記圧縮空気吐出口部8に接続可能かつ接続によって圧縮空気吐出口部8からの圧縮空気をボトル容器4内へ送り込む接続ノズル41と、この圧縮空気の送り込みにより前記ボトル容器4からパンクシーリング剤と圧縮空気とを順次取り出すシーリング剤・圧縮空気取出し口部7とを有するキャップ本体29、並びに前記シーリング剤・圧縮空気取出し口部7に連結される送給ホース28とを具える。本例では、接続ノズル41が圧縮空気吐出口部8に嵌り合って直接接続される場合が例示されるが、例えば圧縮空気吐出口部8もノズル状に形成し、この圧縮空気吐出口部8と接続ノズル41とをホースによって連結する如く構成することもできる。
【0021】
本例のキャップ本体29は、
図8に示すように、底面をなす底板部分31と、前記ボトル容器4の口部4Aを取り付ける口部取付部分32と、その間に配されるくびれ部分33とを一体に具える。又キャップ本体29内には、前記接続ノズル41からボトル容器4の前記口部4A内に通じる空気流路35と、シーリング剤・圧縮空気取出し口部7からボトル容器4の前記口部4A内にのびるシーリング剤・圧縮空気取出し流路36とが形成される。
【0022】
前記口部取付部分32は、前記口部4Aを固定する取付け凹部32Aと、この取付け凹部32Aの底面から隆起するボス部32Bとを有する。なお取付け凹部32Aは、その内壁面に設ける内ネジにより前記口部4Aを螺着しうる。又前記ボス部32Bの上面には、前記空気流路35の上端である空気流路上開口35aと、前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路36の上端であるシーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口36aとがそれぞれ開口している。
【0023】
なお前記空気流路35は、前記空気流路上開口35aから下方にのびる縦の流路部35Aと、この縦の流路部35Aの下端で折れ曲がりかつ前記接続ノズル41の先端で開口する空気流路下開口35bまでのびる横の流路部35BとからなるL字状をなす。本例では、前記縦の流路部35Aには、前記空気流路上開口35aからパンクシーリング剤が逆流するのを阻止するための一方弁39が形成される。
【0024】
又前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路36は、前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口36aから下方にのびる縦の流路部36Aと、この縦の流路部36Aの下端で折れ曲がりかつ前記シーリング剤・圧縮空気取出し口部7の先端で開口するシーリング剤・圧縮空気取出し流路下開口36bまでのびる横の流路部36BとからなるL字状をなす。本例では、前記縦の流路部36Aは前記ボス部32Bの中心を通る中心孔として形成される。
【0025】
又前記キャップ本体29には、内蓋34が配される。この内蓋34は、
図9(A)、(B)に示すように、前記ボス部32Bの外周面に嵌着される上端閉止のカップ状内蓋本体34Aと、この内蓋本体34Aの上板部から下方に突出しかつ前記シーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口36a内に挿入されて該シーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口36aを塞ぐ栓部分34Bとを具える。
【0026】
この内蓋34は、保管時には、前記空気流路上開口35aとシーリング剤・圧縮空気取出し流路上開口36aとを閉じて、パンクシーリング剤をボトル容器4内に閉じ込めうる。又パンク修理の際には、空気流路35から前記内蓋本体34A内に流入する圧縮空気の圧力によって、前記ボス部32Bから自動的に外れる。
【0027】
なお図中の符号50は、前記圧縮空気の圧力によっても前記内蓋34が外れないとき、手操作によって内蓋34を取り外す補助取外し手段である。この補助取外し手段50は、前記縦の流路部36Aの下端Qに連なり、前記キャップ本体29の底面側で開口する下開放口51aまで前記縦の流路部36Aとは一直線状に連なってのびる延長流路部51と、この延長流路部51内に上下に摺動可能に保持されかつ上方への摺動により、前記栓部分34Bを上方に押し上げうる押し軸52とを含んで構成される。
【0028】
なお前記押し軸52は、前記延長流路部51内にOリングを介して気密に配される挿入部分52Aと、この挿入部分52Aに連なり前記下開放口51aから下方に突出する突出部分52Bとを具える。そして、この押し軸52は、その上端が前記縦の流路部36Bの下端Qよりも下方の下降位置YLと、前記栓部分34Bの下端を上方に押し上げて内蓋34を取り外す上昇位置YUとの間を移動しうる。なお押し軸52の下端部には、手操作によって押し軸52を上方に押し上げるレバー52Cが配されるとともに、前記キャップ本体29の底板部分31には、前記下降位置YLで前記押し軸52の下端部と当接するストッパ31Aが形成される。又前記突出部分52Bには、前記押し軸52を下方に付勢して前記下降位置YLに復帰させるバネ手段53が配される。
【0029】
次に、前記接続ノズル41は、前記くびれ部分33から前記圧縮空気吐出口部8側に突出し、この圧縮空気吐出口部8内に嵌り合うことにより直接接続される。
【0030】
前記接続ノズル41は、
図6、7に示すように、平行なノズル本体41Aの先端側に、先細コーン状のテーパ面部41Bを具えるとともに、ノズル本体41Aの外周には、前記圧縮空気吐出口部8の内周面との間をシールするOリング43が装着される。本例では、消耗品であるOリング43を、キャップ本体29側に配することで、コンプレッサ装置2をメンテナンスすることなく繰り返し使用することが可能となる。
【0031】
なお圧縮空気吐出口部8内の前記後のテーパ面部8Cは、前記テーパ面部41Bとほぼ同傾斜をなし、前記接続ノズル41を圧縮空気吐出口部8内に挿入する際、前記テーパ面部41Bを受けて同心に保持する受け面として機能する。
【0032】
又前記キャップ本体29には、前記接続ノズル41の両側(本例では上下)に、一対の係止爪45が突設されるとともに、前記コンプレッサ装置2には、前記係止爪45と向き合う位置に、該係止爪45と係合することにより前記直接接続の状態にて前記コンプレッサ装置とボトルユニット3とを固定する爪係合穴46が形成される。
【0033】
前記係止爪45は、前記キャップ本体29から接続ノズル41と平行にのびる主部45Aの先端に、直角三角形状のフック部45Bを外向きに突設している。そして、前記爪係合穴46は、前記係止爪45が入る本例では矩形穴状をなし、その上下縁で前記フック部45Bと係合し、抜け止めされる。なお係止爪45とキャップ本体29とは、例えばナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのプラスチック、或いはこれらにグラスファイバなどの短繊維を配合した強化プラスチックからなる一体成形体として形成される。又前記爪係合穴46は、本例では、前記圧縮空気吐出口部8に支持されるフレーム枠47によって形成されるとともに、このフレーム枠47と、圧縮空気吐出口部8と、シリンダ12とは、例えば亜鉛合金、アルミ合金などの軽量合金からなる一体成形体として形成される。
【0034】
次に、前記送給ホース28は、前記シーリング剤・圧縮空気取出し口部7に後端部が連結されるとともに、この送給ホース28の前端部には、
図10に示すように、バルブ接続金具5が連結される。
【0035】
このバルブ接続金具5は、前記送給ホース28に接続可能な後端側のホース接続部56、タイヤバルブVに接続可能な前端側のバルブ接続部57、及び前記ホース接続部56とバルブ接続部57との間を導通する導通路58を有する接続金具本体59、並びに前記接続金具本体59の内部に設けられる弁手段60を具える。
【0036】
具体的には、前記接続金具本体59は、ホース接続部56を有するホース接続筒61と、バルブ接続部57を有しかつ前記ホース接続筒61に回転自在に外挿されるバルブ接続筒62とを具える。
【0037】
前記ホース接続筒61は、内孔61Hを有する段付き筒状をなし、本例では、大径な筒部本体61aの後端側に、前記送給ホース28を嵌着によって接続しうる例えば竹の子状のホース接続部56を形成している。なお前記内孔61Hは、前記ホース接続部56内を通る小径孔部61Haと、前記筒部本体61aを通る大径孔部61Hbと、その間を継ぐ本例では傾斜面状の継ぎ面61Hcとから形成される。
【0038】
又前記バルブ接続筒62は、外周面に例えばローレットを形成した直筒状をなし、その内孔62Hには、前端側に、前記タイヤバルブVを螺着によって接続しうる内ネジ部からなるバルブ接続部57を形成している。本例では、前記バルブ接続部57は、前記内ネジ部を有するリング体57aを、後端側からバルブ接続筒62にインサートすることによって形成している。又前記内孔62Hは、前記バルブ接続部57よりも後端側に、前記筒部本体61aを回転自在に保持する保持面62Haを段差面Dを介して形成している。なお前記筒部本体61aの外周面には、前記保持面62Haとの間をシールするOリング63が収容される周溝64が設けられる。又前記ホース接続筒61は、前記内孔62Hの後端部に固定されるストップリング65により抜け止めされる。
【0039】
次に、前記弁手段60は、前記導通路58の一部をなす中心孔66Hを有する環状の弁座リング66と、該弁座リング66の後面に当接して前記中心孔66Hを閉止しうる弁部67を有する弁体68と、前記弁部67を前方に付勢して弁座リング66に当接させる付勢バネ69とを具える。
【0040】
前記弁座リング66は、本例では圧縮変形可能なゴム状弾性体からなり、前記段差面Dとホース接続筒61の前端との間で狭持される。なお前記導通路58は、本例では、前記中心孔66Hと前記内孔61Hとにより形成される。
【0041】
又前記弁体68は、前記中心孔66Hを閉止しうる例えば円盤状の弁部67と、この弁部67から前記中心孔66Hを通って前方に突出するとともにタイヤバルブVへの接続に伴うバルブコアVcからの押圧によって前記弁部67を後退させるバルブコア押し軸部70と、前記弁部67から後方に突出しかつ前記導通路58に設けるストッパ部71と当接して前記弁部67の後退を制限する当接面72Sを後端部に有する当接部72とを一体に具える。
【0042】
前記バルブコア押し軸部70は、前記中心孔66Hを通る直軸状の基軸部70aと、この基軸部70aの外周面から突出して軸心方向にのびる少なくとも3本の芯ズレ防止リブ70bとから形成される。この芯ズレ防止リブ70bは、
図12に示すように、前記中心孔66Hの内周面と近接することにより、必要な流路面積を確保しながら前記バルブコア押し軸部70の中心孔66Hに対する芯ズレを抑えることができる。なお流路面積確保の観点から、芯ズレ防止リブ70bは3本が好ましい。又芯ズレ防止リブ70bの外径D1と中心孔66Hの内径D2との差(D2−D1)は、前記弁部67の外径D3(
図11に示す)と、大径孔部61Hbの内径D4との差(D4−D3)よりも小に設定される。
【0043】
又弁部67が弁座リング66と当接する弁閉止状態Y1において、前記バルブコア押し軸部70の前端は、前記バルブ接続部57の前端よりも後方に位置するとともに、前記前端間の距離Lは2mm以上確保するのが好ましい。これは
図13(A)に示すように、弁体68が作動するまで、即ち弁が開放し始めるまでに、バルブ接続金具5とタイヤバルブVとがほぼ距離Lだけ螺合していることを意味する。これにより、バルブ接続金具5の接続前にコンプレッサ装置2を誤操作してしまった場合にも、送給ホース28内に閉じ込められた高圧のパンクシーリング剤が吐出する前に、ある程度、バルブ接続金具5とタイヤバルブVとを接続させることが可能となる。即ち、一旦、誤操作した場合にも、パンクシーリング剤の飛び散りを招くことなく、バルブ接続金具5を接続し直してパンク修理を行うことが可能となる。
図14にタイヤバルブVの一般的構造を示すように、バルブコアVc先端のタイヤバルブV先端からの突出距離δは、おおよそ+0.25〜−0.90mmの範囲でバラツキがあり、従って前記距離Lを前記範囲とすることで、前述のバルブ接続金具5の接続し直しを行いうる。なお突出距離δの−(マイナス)表示は、バルブコアVc先端がタイヤバルブV先端よりも落ち込んでいることを意味する。又タイヤバルブVでは、周知のように、バルブコアVcが押されて後退することにより弁部V1が開放し、全開までのバルブコアVcのストロークK1は約1.5mmである。なお弁の全開放状態Y2(
図13(B)に示す)では、前記バルブコア押し軸部70は、前記弁座リング66よりも前方に距離Nだけ突出している。
【0044】
次に、前記
図10に示すように、前記当接部72は、前記弁部67よりも小径をなしその周囲に付勢バネ69を遊挿する胴部72aを有するとともに、その後端部には、後方に向かって先細状に傾斜するコーン面73からなる当接面72Sを形成している。なお弁体68では、前記弁部67とバルブコア押し軸部70と当接部72とが同心に形成されている。
【0045】
又前記ストッパ部71は、前記当接面72Sと当接して前記弁部67の後退を制限する。即ち、弁手段60では、
図13(A)、(B)に示すように、タイヤバルブVを螺入していくと、まずバルブコアVcがバルブコア押し軸部70を押圧して弁体68を後退させ、前記当接部72がストッパ部71と当接して、弁の全開放状態Y2となる。このときの弁体68のストロークK2(弁閉止状態Y1から全開放状態Y2までのストローク)は、本例では約2.0mm程度である。その後、タイヤバルブVがさらに螺入すると、逆にバルブコアVcがバルブコア押し軸部70によって押し圧され、バルブコアVcがバルブステムに対して相対的に後退し、前記タイヤバルブVの弁部V1が開いてパンクシーリング剤をタイヤ内に流入させうる(以後、この状態をタイヤバルブ開放状態Y3という。)。
【0046】
前記ストッパ部71は、
図10、11に示すように前記導通路58の内周面(本例では前記継ぎ面61Hc)から突出し、かつ周方向に間隔を隔て配される少なくとも3つ(本例では4つ)の突出部74から形成される。又各突出部74の突出端には、前記コーン面73と同傾斜をなすことにより該コーン面73を受けて前記当接部72を導通路58と同心に保持するセンタリング面75が形成される。
【0047】
従って、前記弁手段60では、弁の全開放状態Y2においては、パンクシーリング剤は、前記突出部74、74間の間隙J1(
図11、13(B)に示す)を通って前方に流れることができる。しかも弁体68の当接部72が、センタリング面75によって導通路58と同心に保持されるため、弁体68と導通路58の内周面との間の隙間J2である流路が周方向に均一かつ安定化する。従ってパンクシーリング剤の流れが安定化し、かつ流過抵抗、及びその変動を低く抑えることができる。なお前記突出部74には、前記付勢バネ69の後端を受ける凹み部74aが形成される。
【0048】
ここで、前記距離Nは、下記の式(1)を満たすことが好ましい。
N > K1−δ −−−(1)
なお前記突出距離δが前述の如く、+0.25〜−0.90mmばらつく場合、バルブコアVcのストロークK1を1.5mmとしたときには、前記距離Nは2.4mmより大となる。これにより、前記タイヤバルブ開放状態Y3(
図13(B)に二点差線で示す)において、タイヤバルブVを、前記弁座リング66に圧接させることができ、この間をシールし、パンクシーリング剤の漏れを確実に防止することができる。そのためには、前記弁座リング66が圧縮変形可能なゴム状弾性体からなることも必要である。
【0049】
次に、前記バルブ接続金具5を、タイヤバルブVに螺着するためには、このバルブ接続金具5をタイヤバルブVに押し付けながら、前記バルブ接続筒62を、ホース接続筒61及びバルブ接続金具5に対して回転させることが必要である。
【0050】
しかし、バルブ接続金具5が前記
図10、13に示すような構造(以下、第1実施形態という場合がある)の場合、前記弁座リング66の外周面が、バルブ接続筒62の内周面に圧接しかつ接触面積が大となるため、回転時の抵抗が大きくなって取付作業性に劣る傾向がある。
【0051】
従ってこの取付作業性を高めるために、下記に説明する第2実施形態のバルブ接続金具5を採用することが好ましい。この第2実施形態のバルブ接続金具5は、
図15に示すように、前記ホース接続筒61の内孔61Hかつその前端部に、前記弁座リング66の外周面を圧着して気密に保持する弁座リング保持部76を形成している。
【0052】
本例では、前記ホース接続筒61の前記大径孔部61Hbの内周面が、そのまま前記弁座リング保持部76として使用されている。
【0053】
又前記弁座リング66は、前記弁座リング保持部76に、外周面が嵌着される円筒状の弁座本体66Aと、この弁座本体66Aの前端部に設けられる鍔状のフランジ部66Bとを具える。このフランジ部66Bは、前記ホース接続筒61の前端面と当接することで、後方側への位置ズレを規制するストッパとして機能する。又本例では、前記フランジ部66Bの外径を、前記バルブ接続筒62の内孔62Hの内径よりも小とすることにより、前記弁座リング66の外周面と、前記バルブ接続筒62の内周面とを非接触としている。
【0054】
従って、前記バルブ接続金具5をタイヤバルブVに螺着する際、前記バルブ接続筒62の回転時の抵抗が大幅に減じられ、取付作業性を向上することができる。なお、前記フランジ部66Bの外径が、バルブ接続筒62の内孔62Hの内径以上となって、フランジ部66Bの外周面が、前記バルブ接続筒62の内周面と接触する場合においても、その接触面積は、第1実施形態の場合に比して大幅に減じられるため、回転抵抗は小であり、取付作業性を向上しうる。なお非接触がより好ましい。
【0055】
この第2実施形態の場合、前記弁座リング66が、前記ホース接続筒61に密に嵌着されているため、バルブ接続金具5をタイヤバルブVに接続する前に、コンプレッサ装置2を誤って作動してしまったとしても、弁閉止状態Y1においては、パンクシーリング剤の漏れは確実に防止できる。バルブ接続金具5がタイヤバルブVに接続されたタイヤバルブ開放状態Y3においても、タイヤバルブVの先端が、前記弁座リング66の前端面に圧接するためパンクシーリング剤の漏れは防止される。
【0056】
又パンクシーリング剤及び高圧空気を注入後にバルブ接続金具5をタイヤバルブVから取り外す際、或いは、誤ってコンプレッサ装置2を作動した後にバルブ接続金具5をタイヤバルブVに取り付ける際にも、前記弁座リング66の前端面と前記段差面Dとが当接しているため、パンクシーリング剤の漏れは防止される。しかしながら安全のため、本例では、前記ホース接続筒61の外周面に周溝78を設けるとともに、この周溝78内に、前記バルブ接続筒62の内周面との間をシールするOリング77を収容している。
【0057】
このOリング77は、
図16に誇張して示すように、Oリング77の断面直径D77を、前記周溝78の溝深さHより大かつ前記周溝78の溝底と前記バルブ接続筒62の内周面との間隔G以下、即ちOリング77の圧縮率を0%としている。これにより、Oリング77によるバルブ接続筒62の回転抵抗の増加を抑えている。
【0058】
又
図17に、第2実施形態のバルブ接続金具5の他の実施例を示す。本例では、前記弁座リング保持部76として、前記ホース接続筒61の前記大径孔部61Hbの内周面に凹設される周溝80が形成される。又弁座リング66は、円筒状の弁座本体66Aと、この弁座本体66Aの外周面から突出しかつ周方向に連続してのびるとともに前記周溝80(弁座リング保持部76)内に密に嵌着される嵌合凸部66Cとを具える。この場合にも、弁座リング66の外周面と、バルブ接続筒62の内周面とは非接触をなし、バルブ接続筒62の回転抵抗を低減することができる。
【0059】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。