特許 6882571 媒体を送達する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6882571

(24)【登録日】2021年5月10日

(45)【発行日】2021年6月2日

(54)【発明の名称】媒体を送達する装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 73/24 20060101AFI20210524BHJP

   F04B 41/00 20060101ALI20210524BHJP

   F04F 5/46 20060101ALI20210524BHJP

【ＦＩ】

   B29C73/24

   F04B41/00 D

   F04F5/46 C

【請求項の数】11

【外国語出願】

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-60625(P2020-60625)

(22)【出願日】2020年3月30日

(62)【分割の表示】特願2017-513434(P2017-513434)の分割

【原出願日】2015年9月22日

(65)【公開番号】特開2020-124920(P2020-124920A)

(43)【公開日】2020年8月20日

【審査請求日】2020年4月28日

(31)【優先権主張番号】102014113837.6

(32)【優先日】2014年9月24日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】14/855,955

(32)【優先日】2015年9月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591203428

【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】マーティン ピー．スピンドラー

【審査官】 正 知晃

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０１８００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０８２７２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−００１２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２６１７５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ７３／００−７３／３４

Ｆ０４Ｂ ４１／００−４１／０６

Ｆ０４Ｆ ５／００− ５／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体を容器からタイヤへ送達する圧縮機であって、
モーターと、
各々が歯部を有する第１及び第２の動力取出し半歯車を含む動力取り出し歯車であって、前記第１の動力取り出し半歯車の歯部は第１弧度に渡って延在し、前記第２の動力取り出し半歯車の歯部は第２弧度に渡って延在する、動力取り出し歯車と、
圧縮チャンバー内のピストンロッドと、
互いに重なって位置する第１及び第２の伝導歯車を含む伝導歯車であって、前記第１の伝導歯車は、前記第１の動力取り出し半歯車と交互に相互作用するように位置決めされ、前記第２の伝導歯車は、前記第２の動力取り出し半歯車と交互に相互作用するように位置決めされる、伝導歯車と、
を具備しており、
前記モーターは、前記動力取り出し歯車を介して前記ピストンロッドに偏心して接続されるとともに、前記動力取り出し歯車及び前記伝導歯車を回転させることによってピストンを前記圧縮チャンバー内で移動させるように構成されており、
前記伝導歯車は前記動力取り出し歯車の上流にある、
圧縮機。

【請求項2】

前記第１弧度は１８０度である、請求項１に記載の圧縮機。

【請求項3】

前記第１の伝導歯車は前記第２の伝導歯車よりも大きい直径を有する、請求項１に記載の圧縮機。

【請求項4】

前記媒体はタイヤシール剤である、請求項１に記載の圧縮機。

【請求項5】

媒体をタイヤに送達する装置であって、
モーターと、
媒体供給源と流体連通している媒体接続部を有する弁ユニットであって、前記媒体接続部と流体連通するとともに前記タイヤと係合するように構成されているパイプラインも有する弁ユニットと、
前記弁ユニットに作動可能に接続されている圧縮チャンバーを有する圧縮機であって、該圧縮機の圧縮モードによる移動のために及び該圧縮機の吸引モードによる移動のために前記圧縮チャンバー内に移動可能に装填されたピストンも有する圧縮機と、
前記圧縮モード及び前記吸引モードによる前記ピストンの移動のために前記モーターと前記圧縮機との間に接続された動力取り出し歯車であって、前記吸引モード中よりも前記圧縮モード中において前記モーターからより大きな力を前記圧縮機へ伝達する動力取り出し歯車と、
を具備しており、
前記動力取り出し歯車は、各々が歯部を有する第１及び第２の動力取出し半歯車を含んでおり、前記第１の動力取り出し半歯車の歯部は或る弧度に渡って延在し、前記第２の動力取り出し半歯車の歯部は別の弧度に渡って延在しており、
該装置は、
互いに重なって位置する第１及び第２の伝導歯車を含む伝導歯車であって、前記第１の伝導歯車は、前記第１の動力取り出し半歯車と交互に相互作用し、前記第２の伝導歯車は、前記第２の動力取り出し半歯車と交互に相互作用する、伝導歯車を更に具備しており、
前記吸引モード中の前記ピストンの移動は、前記媒体供給源から前記媒体接続部を通して前記パイプラインへ前記媒体を移動させ、
前記圧縮モード中の前記ピストンの移動は、前記パイプラインから前記タイヤへの前記媒体を移動させる、
装置。

【請求項6】

前記パイプラインは狭窄部を含んでおり、前記狭窄部は、前記圧縮モード中において該狭窄部の下流の前記媒体の流れを増大させるように構成されている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記媒体接続部は、前記狭窄部の上流へ前記媒体を送達するために、前記狭窄部の方向で前記パイプラインの中へ延びている、請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記媒体はタイヤシール剤である、請求項５に記載の装置。

【請求項9】

前記弁ユニットと前記圧縮チャンバーとの間の接続開口がシールによって占められている、請求項５に記載の装置。

【請求項10】

前記シールは可撓性の円板である、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記シールはシャトルコックの形態である、請求項９に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年９月２４日に出願された独国特許出願第１０２０１４１１３８３７．６号に対する優先権を主張し、その開示全体は引用することにより本明細書の一部をなす。

【0002】

本発明は、媒体、特にタイヤシール剤を送達する装置であって、媒体は圧縮機によって容器からタイヤへと送達され、圧縮機は、パイプラインによってタイヤに接続することができ、容器に対する接続部はこのパイプライン内に出る、装置に関する。

【背景技術】

【0003】

圧力空間からガスを移送する装置、特に、この容器から車両のタイヤにシール剤を送達する、及びタイヤに空気を入れる装置が、特許文献１から既知である。特許文献１に開示されているシール剤容器には、圧縮機を接続することができる。この圧縮機は、シール剤容器からシール剤を圧送するためにシール剤容器内に存在する空気を圧縮する膜圧縮機の様相を呈することもできる。

【0004】

さらに、圧力空間からガスを送達する装置、特に、この容器から車両のタイヤにシール剤を送達する、及び／又はタイヤに空気を入れる装置であって、ピストンが圧力空間内で揺動することができる装置が、特許文献２から既知である。ピストンは歯車部材とも協働し、この歯車部材により、駆動ユニットの駆動シャフトの回転運動を揺動へと変換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２００４０４２９１１号

【特許文献2】国際公開第２０１０／０６６４４８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明により解決される課題は、圧力空間からのガスの送達及び媒体の移送を行うこのような既知の装置を簡略化及び改良することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題の解決は、一方では、パイプラインがタイヤの上流に狭窄部を有することで達成される。

【0008】

好ましい例示の一実施形態において、この狭窄部はベンチュリノズルと同様である。これは、パイプライン内でガス流の圧力増加又は加速が起こることを意味する。これにより、送達される媒体、特にタイヤシール剤用の吸引パイプラインにおける吸気流が増大し、それにより、タイヤシール剤が対応する容器からより迅速に完全に吸い出されて先へ移送され、特にタイヤに受け取られることが確実になる。当然ながら、本発明の範囲は、パイプライン内におけるガス流の加速につながる任意の狭窄部を含む。ベンチュリノズル構成は、例示の実施形態の１つにすぎない。

【0009】

本発明の好ましい例示の一実施形態において、移送される媒体用のタンクに対する接続部が単純にパイプライン内に出るのではなく、媒体用の対応する供給ラインがガス流パイプラインに沿って延びている。これは、象の鼻のような形で行われる。これにより、ガス流への媒体の送達が更に向上する。

【0010】

上述の装置は、パイプラインと接続部とが、圧縮チャンバーにバヨネット式に接続することができる弁ユニットとして組み合わされるという点で更に改良されている。従来は、この「シリンダーヘッド」は、多くの個別部品からなり、多くのシールを備えることから主要な問題となっていた。本発明によれば、他方で、シリンダーヘッドは単一片として形成され、好ましくはプラスチック製である。シリンダーヘッドは、圧縮チャンバーにバヨネット式に接続することができるように更に設計されている。すなわち、シリンダーヘッドは、圧縮チャンバーに取り付けられ、僅かに回され、圧縮チャンバー又は圧縮チャンバーが位置するシリンダーと取外し可能に接続される。

【0011】

この単純な発明に関して、圧縮チャンバーには頂部カラーが成形されており、頂部カラーは、弁ユニットに対するバヨネット様の接続を可能にする係止装置を備える。このために、カラーは、異なる形態を有する係止装置を周縁部に備える。１つの形態は、対応する成形部を有する弁ユニット（ここでも同様にバヨネット接続が可能である）をカラー上に取り付けることができることを確実にする。弁ユニット上の成形部はフックを備え、このフックは、弁ユニットが回されるとカラーの下に達する。回転運動はカラーの停止端によって制限される。

【0012】

本発明によれば、弁ユニットと圧縮チャンバーとの間に更に別のシールが設けられることが好ましい。１つの好ましい例示の実施形態において、このシールはディスクの形状であり、弁ユニットが圧縮チャンバーからの加圧ガス用の出口開口に対して取り付けられると、弁ユニット又は対応する成形部によって押圧される。ディスク状シールは可撓性であり、それにより、加圧ガスは、特にシールの縁部を押し上げ、それにより送達パイプラインに入り込むことができる。他方、空気が取り入れられる場合、シールは、圧縮チャンバーに対する開口を気密に閉鎖する。

【0013】

本発明の別の実施形態において、シールはシャトルコック形態を有し、圧縮チャンバーに対する開口を閉鎖するためのボールを備える。圧縮チャンバーからの加圧ガスの圧力下では、シャトルコックが持ち上がり、対応するウェブに対して柔軟に固定される。

【0014】

しかし、本発明はまた特に、圧縮機及び圧縮機の動作モードの向上に関する。ここでは、圧縮機はモーターを備え、モーターは、動力取出し歯車を介してピストンロッドに偏心して接続され、ピストンロッドにより圧縮チャンバー内のピストンを動かす。本発明によれば、動力取出し歯車の上流には伝動歯車が挿入されている。伝動歯車及び動力取出し歯車は、どの歯部が係合するかに応じて異なる動力伝達が起こるように互いに調整されている。このために、動力取出し歯車は、互いに重なる２つの半歯車からなることが企図される。各半歯車は歯部を有するが、この歯部は全周にわたって延在するのではなく、所定の弧度にわたってのみ延在する。好ましい例示の実施形態では、この弧度は１８０度である。

【0015】

他方、伝動歯車は、互いに重なって位置する２つの歯車からなり、これらの２つの歯車は、動力取出し歯車の一方の半歯車又は他方の半歯車と交互に相互作用する。一方の歯車は、他方の歯車よりも大きい直径を有する。より小さい直径の歯車は、より大きい直径の歯車よりも、動力取出し歯車に対して大きな力を印加することができる。したがって、圧縮チャンバー内で空気を圧縮する必要がある場合、より小さい直径の歯車が動力取出し歯車の対応する歯部に係合する。

【0016】

他方、空気が取り入れられるだけの場合、より大きい直径の歯車が、この歯車と協働する動力取出し半歯車の歯部に係合する。

【0017】

本発明の更なる利益、特徴及び詳細は、好ましい例示の実施形態の以下の記載及びまた図面の補助によって明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る圧縮機の斜視図である。

【図2】図１の圧縮機の上面図である。

【図3】Ｘ方向において見た図２の圧縮機の一部を示す図である。

【図4】伝動歯車と動力取出し歯車との相互作用を示す斜視図である。

【図5】本発明に係る圧縮チャンバー及び弁ユニットの機構の分解図である。

【図6】弁ユニットが取り付けられている図５の圧縮チャンバーの斜視図である。

【図7】図６と同様の、弁ユニットが取り付けられている圧縮チャンバーの例示の実施形態の機構の長手方向断面の一部を示す図である。

【図8】別の実施形態における図７の長手方向断面の斜視図である。

【図9】様々な使用位置のうちの１つにおける、弁ユニットが取り付けられている圧縮チャンバー、及び連接棒のように駆動されるピストンロッドの別の例示の実施形態の長手方向断面図である。

【図10】様々な使用位置のうちの１つにおける、弁ユニットが取り付けられている圧縮チャンバー、及び連接棒のように駆動されるピストンロッドの別の例示の実施形態の長手方向断面図である。

【図11】様々な使用位置のうちの１つにおける、弁ユニットが取り付けられている圧縮チャンバー、及び連接棒のように駆動されるピストンロッドの別の例示の実施形態の長手方向断面図である。

【図12】様々な使用位置のうちの１つにおける、弁ユニットが取り付けられている圧縮チャンバー、及び連接棒のように駆動されるピストンロッドの別の例示の実施形態の長手方向断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１によれば、本発明に係る圧縮機Ｐはモーター１を備える。モーター１はファン２によって冷却される。別段図示していないモーターシャフトには、伝動歯車３が嵌まっており、伝動歯車３は動力取出し歯車４と相互作用する。

【0020】

動力取出し歯車４は、ピストンロッド５に偏心して接続され、ピストンロッド５により圧縮チャンバー７内のピストン６（図３）を動かす。この圧縮チャンバー７には弁ユニット８が取り付けられ、弁ユニット８は、例えばタイヤに対するパイプライン９と、例えばタイヤシール剤用の容器に対する接続部１０とを備える。

【0021】

この圧縮機の動作モードは以下のとおりである。

【0022】

伝動歯車３は、モーター１による回転動作の中に置かれ、その回転動作を動力取出し歯車４に伝達する。これはさらに、圧縮チャンバー７内のピストンロッド５を動かす。これは特に図９〜図１２に示されている。このようにして、空気が圧縮チャンバー７から弁ユニット８及びパイプライン９へと圧送される。次に、接続部１０を通して、媒体、特にタイヤシール剤が、別段図示していない容器から吸い出されるか、又はパイプライン９内に更に圧送され、ひいては、例えばシールされるタイヤ内にもたらされる。

【0023】

本発明の一部は、モーター１の動力の、ピストンロッド５又はピストン６への伝動の改良に関する。圧縮チャンバー７内の空気を圧縮するには、新たな空気を圧縮チャンバー内に吸い入れる場合よりも多くの動力が必要であることがわかっている。この動力関係に対処するために、伝動歯車３及び動力取出し歯車４の双方を２部分設計にすることが好ましい。伝動歯車３は２つの歯車１１及び１２からなり、歯車１１及び１２は、互いに重なるとともに、モーターシャフトを受ける合同な開口１３を有する。さらに、歯車１１はまた、歯車１２よりも大きい直径を有する。

【0024】

動力取出し歯車４は２つの半部分４．１及び４．２からなる。各半部分は歯部１４．１及び１４．２によって占められている。各歯部１４．１及び１４．２は、特定の動力取出し半歯車４．１及び４．２の半円にわたってのみ延在するが、もう半分には歯部がない状態である。ここでもまた、歯部１４．１を有する動力取出し半歯車４．１よりも、歯部１４．２を有する動力取出し半歯車４．２の方が大きい直径を有することが企図される。より小さい直径の歯車１２は、より大きい直径の動力取出し半歯車４．２と相互作用し、一方、より大きい直径の歯車１１は、より小さい直径の動力取出し半歯車４．１と相互作用する。より小さい直径の歯車１２が動力取出し半歯車４．２の歯部１４．２と係合するとなれば、その伝達比はこのためより大きな力を印加することができる。そのため、この係合状態は、圧縮中により大きな力がピストン６に作用する必要がある場合に好ましい。ピストン６が戻り、圧縮チャンバー７内に新たな空気を吸い入れると、より大きい直径の歯車１１が、より小さい直径の動力取出し歯車４．１の歯部１４．１と係合する。

【0025】

本発明の更なる構想は、弁ユニット及び圧縮チャンバーの機構に関する。図５及び図６において、圧縮チャンバー７．１にバヨネット式に取り付けられる弁ユニット８．１が示されている。このために、圧縮チャンバー７．１はカラー１５を有し、カラー１５には係止要素が設けられている。この係止要素は、弁ユニット８．１と圧縮チャンバー７．１との間の接続開口１６を囲んでいる。次に、深凹部１７の上に肩部１８があり、肩部１８は停止端１９に隣接する。

【0026】

また、弁ユニット８．１は、少なくとも１つのベーン２０を備え、ベーン２０からは、フック状成形部２１が下方に突出している。組立てプロセスでは、弁ユニット８．１がカラー１５の頂部に置かれ、その間、成形部２１が深凹部１７を横切って移動する。ここで、弁ユニット８．１を環状カラー１５に対して回すことにより、フック状成形部２１が肩部１８を横切って移動し、フック２２の下に達する。この回転は、その後、停止端１９に至るまで行うことができる。この結果、図６に示されている組立て位置になる。

【0027】

特に図７に示されている本発明の１つの例示の実施形態において、接続開口１６の領域において圧縮チャンバー７．１と弁ユニット８．１との間にシールが配置されている。このシールは、この例示の実施形態では円盤のような形状である。次に、対応する空気開口２４が横長の保持部として構成されている。圧縮空気が圧縮チャンバー７．１から送達されると、特に、ディスク状シール２３の縁部が持ち上がる。

【0028】

図９〜図１２による、圧縮チャンバー７．２と弁ユニット８．２との間のシールの別の例示の実施形態において、シールはシャトルコックのように設計されている。このシャトルコックシール２５は、空気が圧縮チャンバー７．２からもたらされているか又は圧縮チャンバー７．２内に引き込む必要があるかに応じて、弁ユニット８．２のチャンバー２６内で開位置から閉位置に動く。

【0029】

図７及び図８に示されている本発明の構想は、更なる改良に寄与する。ここでは、タイヤシール剤用の容器に対する接続部１０の下流のパイプライン９には、ベンチュリ型の狭窄部２７が設けられている。このベンチュリ型の狭窄部２７は、空気流を加速するという目的を有し、これにより、パイプライン９内の部分真空を増大させることで、容器からのタイヤシール剤の吸引を増大させる。これを更に向上するため、接続部１０は、パイプライン９に沿って軸方向に象の鼻のような形で一定程度延びている。

【符号の説明】

【0030】

１ モーター
３ 伝導歯車
４ 動力取り出し歯車
４．１ 半歯車
４．２ 半歯車
５ ピストンロッド
６ ピストン
７ 圧縮チャンバー
８ 弁ユニット
９ パイプライン
１０ 接続部
１４．１ 歯部
１４．２ 歯部
２７ 狭窄部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】