JP2007112113A - 空気入りタイヤのシーリング・ポンプアップ装置の製造方法、及びシーリング・ポンプアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法を得る。
【解決手段】シーリング剤３６の液温が４０℃〜９０℃の間であり、９０℃以下であるため、シーリング剤３６は熱により劣化しない。さらに、シーリング剤の充填時の液温が４０℃以上であるため、車両のトランク内の雰囲気温度が例えば８０℃〜９０℃になった場合でも、充填時のシーリング剤３６の体積と比較して体積変化が少ない。このため、封止材が破損することはない。
【選択図】図３

Description

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した後、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させるシーリング・ポンプアップ装置の製造方法及び、この製造方法により製造されるシーリング・ポンプアップ装置に関する。

従来、空気入りタイヤがパンクした際に、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規定圧まで内圧をポンプアップするシーリング・ポンプアップ装置としては、特許文献１に開示されたものがある。

このシーリング・ポンプアップ装置によると、タイヤがパンクした場合には、作業者はパンクしたタイヤのタイヤバルブにジョイントホースの先端を固定し、シーリング剤容器に収納されたシーリング剤をジョイントホースを通じてタイヤ内に供給する。所定量のシーリング剤の供給が完了すると、タイヤの内圧が規定圧に達するまで、エアコンプレッサによりタイヤ内に空気が送り込まれる。

タイヤの内圧が所定の規定圧に達すると予備走行を行い、予備走行によってシーリング剤がタイヤ内に均一に拡散され、パンク穴は閉塞する。
特開２００４−３３８１５８号公報

ここで、シーリング・ポンプアップ装置は、タイヤがパンクする際に使用されるものであり、タイヤがパンクしない状態が続くと寒暖差（例えば−３０°Ｃ〜＋７０°Ｃ）の大きい自動車内に長年放置されることとなる。このため、高温時にはシーリング剤容器内のシーリング剤が膨張するため、シーリング剤容器には大きな内圧が負荷される。

また、シーリング剤は、空気に触れると固化してしまいシーリング剤の品質が低下するため、シーリング剤容器内に密封されている。このため、シーリング剤容器内のシーリング剤の膨張が全てシール剤容器へ内圧として負荷される。

以上より、シーリング・ポンプアップ装置は、寒暖差の大きい自動車内に長年放置されることが充分考えられるため、シーリング剤容器には、シーリング剤容器の内部からの大きな圧力に耐え得ることが求められる。

本発明は、上記事実を考慮し、シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置を製造できるシーリング・ポンプアップ装置の製造方法及びシーリング・ポンプアップ装置を提供することが目的である。

本発明の請求項１に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、パンクした空気入りタイヤ内にシーリング剤容器に密封収納される液状のシーリング剤を注入した後、空気入りタイヤ内へ加圧空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧させるシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記シーリング剤容器に前記シーリング剤を充填する際に、前記シーリング剤の液温を常温に対して加熱状態とし、前記シーリング剤を前記シーリング剤容器に充填した後に、前記シーリング剤容器の吐出口に封止材を取付け、前記シーリング剤容器を密封することを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤の液温が変化しないうちに、シーリング剤容器の吐出口に封止材が取付けられ、シーリング剤はシーリング剤容器に密封収納される。このため、シーリング剤の品質は維持される。

さらに、シーリング剤の充填時の液温を加熱状態とするため、シーリング・ポンプアップ装置が保管される車両のトランク内の雰囲気温度が高温になった場合でも、充填時のシーリング剤の体積と比較して体積変化を少なく出来る。このため、封止材を破損し難くできる。

本発明の請求項２に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項１記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記シーリング剤容器に前記シーリング剤を充填する際に、前記シーリング剤の液温を４０℃〜９０℃に加熱することを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤容器にシーリング剤を充填する際には、シーリング剤の液温を加熱状態（例えば、４０°Ｃ〜９０°Ｃ）とし、シーリング剤の液温を９０°Ｃ以下とするため、シーリング剤の熱による劣化を防止できる。

さらに、シーリング剤の充填時の液温を４０°Ｃ以上とするため、シーリング・ポンプアップ装置が保管される車両のトランク内の雰囲気温度が例えば８０°Ｃ〜９０°Ｃになった場合でも、充填時のシーリング剤の体積と比較して体積変化を少なく出来る。このため、封止材を破損し難くできる。

本発明の請求項３に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項１又は２記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記シーリング剤容器の容量の８０％〜９８％の前記シーリング剤を前記シーリング剤容器に充填することを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤容器の容量の８０％〜９８％のシーリング剤をシーリング剤容器に充填する。シーリング剤がシーリング剤容器の容量の８０％以下であるとシーリング剤容器内の気体が多く、温度変化により気体が膨張し、封止材が破損し易くなる。

また、シーリング剤がシーリング剤容器の容量の９８％以上であると、高温時に膨張したシーリング剤で封止材が大きな圧力を受けて封止材が破損し易くなる。

したがって、シーリング剤容器の容量の８０％〜９８％のシーリング剤をシーリング剤容器に充填することが、封止材の破損を確実にする上で好ましい。

このため、シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化によるシーリング剤容器内のシーリング剤、及び気体の体積膨張に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置を製造できる。

本発明の請求項４に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項１乃至３の何れか１項記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記吐出口に取付けられる前記封止材は、前記シーリング剤容器の内部に膨らんだ球面を備えるフィルム状であることを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤容器の吐出口には、シーリング剤容器の内部に膨らんだ球面を備えるフィルム状の封止材が取付けられる。このため、シーリング剤容器の内部から封止材が受ける圧力は、局部的に負荷されることなく均等に球面に負荷される。さらに、フィルム状の封止材が容器内方に膨らんだ球面であれば、封止材は吐出口の縁から剥離する方向の力を受けず、剥離が防止される。

本発明の請求項５に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項４記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記封止材の球面部分の曲率半径をＲ、前記封止材の球面部分の外径及び前記封止材で封止される前記吐出口の開口部分の内径をｄとしたときに、ｄとＲとの比率Ｒ／ｄを０．５５〜１．３０の範囲内に設定したことを特徴としている。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、ｄとＲとの比率Ｒ／ｄを０．５５〜１．３０の範囲内に設定したので、高温時の内圧による変形が抑えられ、圧力が局部的に負荷されることなく均等に負荷できる封止材の球面が得られる。

本発明の請求項６に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項１乃至３の何れか１項記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記吐出口に取付けられる前記封止材は、容器内方に向けて断面台形状に成形されたフィルム状であることを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤容器の吐出口には、内方に向けて断面台形状に形成されたフィルム状の封止材が取付けられる。フィルム状の封止材が容器内方に向けて断面台形状に成形されていれば、封止材は吐出口の縁から剥離する方向の力を受けず、剥離が防止される。

本発明の請求項７に係るシーリング・ポンプアップ装置の製造方法は、請求項６記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、前記凹部状部分の底部の直径をａ、前記凹部状部分の外径及び前記封止材で封止される前記吐出口の開口部分の内径をｄ、前記凹部状部分の深さをｈとしたときに、ａとｄの比率ａ／ｄを０．５〜０．９５の範囲内、ｈとｄの比率ｈ／ｄを０．０５〜０．２５の範囲内に設定したことを特徴としている。

上記シーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、ａとｄの比率ａ／ｄを０．５〜０．９５の範囲内、ｈとｄの比率ｈ／ｄを０．０５〜０．２５の範囲内に設定したので、高温時の内圧による変形を抑え、かつ剥離を確実に防止できる封止材の凹部形状が得られる。

本発明の請求項８に係るシーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載されたシーリング・ポンプアップ装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。

上記シーリング・ポンプアップ装置は、請求項１乃至７の何れか１項に記載されたシーリング・ポンプアップ装置の製造方法によって製造されるので、シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化に耐え得るものとなる。

本発明のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法によれば、シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置を製造できる。

また本発明のシーリング・ポンプアップ装置によれば、シーリング剤の品質を維持しつつ、環境温度の変化に耐え得ることができる。

本発明のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法の実施形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１には、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３０が示されている。このシーリング・ポンプアップ装置３０は、自動車等の車両に装着された空気入りタイヤがパンクした際、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。

シーリング・ポンプアップ装置３０は、シーリング剤３６を収容したシーリング剤容器３４と、シーリング剤容器３４からシーリング剤３６を吸引して空気入りタイヤ３８へ給送するシーリング剤注入用の吸引ポンプ４２と、空気入りタイヤ３８に空気を圧送するエアコンプレッサ４４とを有する。

図１に示されるように、吸引ポンプ４２及びエアコンプレッサ４４には、各々に適合したモータ（動力源）４１、４５が個別に設けられている。

吸引ポンプ４２の吸引口にはシーリング剤吸引配管４３の下流端が接続され、シーリング剤吸引配管４３の上流端は容器ホルダ６０に接続されている。容器ホルダ６０にはシーリング剤容器３４が着脱可能に装填されている。容器ホルダ６０及びシーリング剤容器３４の詳細な構造については後述する。また吸引ポンプ４２の吐出口にはシーリング剤供給配管４６が接続され、シーリング剤供給配管４６の下流端は三方バルブ４８（図１参照）に接続されている。

また、エアコンプレッサ４４の吐出口には圧縮空気供給配管５０が接続され、圧縮空気供給配管５０の下流端は三方バルブ４８に接続されている。三方バルブ４８の吐出口には供給配管５２が接続されている。供給配管５２の下流端には、空気入りタイヤ３８のタイヤバルブ（図示せず）に接続可能なアダプタ（図示せず）が設けられている。ここで、シーリング剤供給配管４６、圧縮空気供給配管５０、供給配管５２は、何れも柔軟性のホース状の配管である。

三方バルブ４８の流路方向は、吸引ポンプ４２から空気入りタイヤ３８に流れるシーリング剤流路方向Ｌ、及び、エアコンプレッサ４４から空気入りタイヤ３８に流れる圧縮空気流路方向Ｇ、の何れにも切り換え可能となっている。三方バルブ４８には逆流防止弁が設けられていてもよい。吸引ポンプ４２としては、例えば、公知のベーン式ポンプ、スクリュー式ポンプ、レシプロ式ポンプ等を使用可能である。

シーリング・ポンプアップ装置３０には、図１に示されるように電源ユニット６２が設けられている。電源ユニット６２は電源ケーブル（図示省略）を備えており、この電源ケーブルの先端部に設けられたプラグを車両に設置されたシガーソケット（図示省略）に挿入することにより、車両に搭載されたバッテリーから電源ユニット６２に電源が供給可能となる。電源ユニット６２は、シーリング剤容器３４からタイヤ３８内へのシーリング剤３６を注入する際に、吸引ポンプ４２のモータ４１、エアコンプレッサ４４のモータ４５及び三方バルブ４８の動作をそれぞれ制御する。

図２に示されるように、シーリング剤容器３４の内部は液状のシーリング剤３６の収容室とされており、この収容室にはシーリング・ポンプアップ装置３０により修理すべきタイヤ３８（図１参照）の種類毎に規定された量のシーリング剤３６が収容されている。シーリング剤容器３４の頂部にはパイプ状の首部６４が一体的に形成されており、この首部６４の先端にはシーリング剤容器３４内へ連通した円形の吐出口６６が開口している。首部６４の先端部には、気体及び液体に対する密閉性及び化学的安定性が高い材料、アルミ箔及びポリエチレンの樹脂膜の積層材からなるフィルム状の封止材６８が固着されており、この封止材６８により吐出口６６が密封されている。なお、封止材６８は、アルミ箔及びポリプロピレンの樹脂膜の積層材からなるフィルム状でも構わない。

また、首部６４の外周面にはねじ山７０が形成されており、シーリング剤容器３４を容器ホルダ６０（図１参照）に装填することなく、長期保管する場合には、封止材６８の損傷を防止するために、首部６４にはカップ状に形成されたキャップ７２がねじ止めされる。

またシーリング剤容器３４の内面には、アルミニウム又はアルミナからなる蒸着膜７４が形成されている。このような蒸着膜７４は、酸素及び水蒸気に対する遮断性に優れているので、シーリング剤容器３４が酸素及び水蒸気の透過性を有するポリエチレンを素材として成形されていても、酸素及び水蒸気がシーリング剤容器３４を透過することを防止できる。従って、シーリング剤３６をシーリング剤容器３４内に保管している間に、シーリング剤容器３４内に収容されたシーリング剤３６が酸化により劣化したり、シーリング剤３６中の水等の蒸発成分が蒸発して固形成分が生成されることを長期間に亘って防止できる。なお、シーリング剤容器３４の材質は、ポリプロピレンでも構わない。

容器ホルダ６０は、図３（Ａ）に示されるように略有底円筒状に形成されており、その内周面の先端側には首部６４のねじ山７０に対応するねじ溝（図示省略）が形成されている。容器ホルダ６０は、その首部６４が容器ホルダ６０の先端側から内周側へねじ込まれることにより、容器ホルダ６０に装填されて首部６４が下方を向くような状態（倒立状態）で支持される。容器ホルダ６０内には、パイプ状のニードル部材７６が軸方向（図３では上下方向）に沿って移動可能に収納されている。

ニードル部材７６内には、その先端面と後端面との間を貫通する注入路７８が形成されており、ニードル部材７６の先端面はスロープ状に傾斜しており、ニードル部材７６における先端面の上端と外周面とは鋭角で交わって鋭利な刃先を形成している。またニードル部材７６の基端部にはシーリング剤吸引配管４３の上流端が接続されており、注入路７８は吸引配管４３を通して吸引ポンプ４２の吸引口に連通している。ここで、ニードル部材７６の外径は、シーリング剤容器３４の吐出口６６の内径よりも小径とされている。またニードル部材７６は、容器ホルダ６０により首部６４と略同軸になると共に、その先端部が吐出口６６を封止した封止材６８に対向するように支持されている。

図３（Ａ）に示されるように、ニードル部材７６には、その外周面における軸方向中間部にリング状の鍔部８０が外周側へ延出するように設けられており、この鍔部８０は導電性材料により形成されている。容器ホルダ６０内には、その底面部とニードル部材７６の鍔部８０と間にコイルスプリング８２が圧縮状態で介装されており、このコイルスプリング８２は、ニードル部材７６を常にシーリング剤容器３４側へ付勢している。

図３（Ｂ）に示されるように、容器ホルダ６０には、その周壁部を貫通すると共に軸方向へ略直線的に延在したガイドスロット８４が形成されており、このガイドスロット８４の下端部にはＬ状に屈曲した掛止部８６が形成されている。一方、ニードル部材７６の外周面には、鍔部８０の上方に外周側へ延出する棒状の解除レバー８８が設けられており、この解除レバー８８の先端側は、ガイドスロット８４を通して容器ホルダ６０の外周側へ突出している。

シーリング剤容器３４からタイヤ３８内へシーリング剤３６を注入しない時には、解除レバー８８は、ガイドスロット８４の掛止部８６内へ保持されている。これにより、ニードル部材７６は、コイルスプリング８２の付勢力に抗して図３（Ａ）に示される待機位置に保持されている。この待機位置に保持されたニードル部材７６は、その先端をシーリング剤容器３４の封止材６８の下方に離間した状態となっている。

またシーリング剤容器３４からタイヤ３８内へシーリング剤３６を注入開始する際には、作業者は、解除レバー８８を掛止部８６内から離脱するようにニードル部材７６を中心として揺動させる。解除レバー８８が掛止部８６内から離脱することにより、ニードル部材７６はコイルスプリング８２の付勢力によりシーリング剤容器３４の封止材６８側へ上昇して注入位置（図４参照）に達する。この注入位置に達したニードル部材７６は、封止材６８を突き破って先端部を吐出口６６を通してシーリング剤容器３４内へ挿入する。

図３（Ａ）に示されるように、容器ホルダ６０内には、ニードル部材７６の注入位置に対応する部位に一対の電気接点９０，９２が配置されており、一対の電気接点９０，９２は、信号線９４，９６を介して電源ユニット６２（図１参照）における一対の信号入力端子（図示省略）にそれぞれ電気的に接続されている。電気接点９０，９２は、ニードル部材７６の待機位置から注入位置への移動を検知するための連動スイッチとして構成されており、ニードル部材７６が待機位置から注入位置へ移動すると、それぞれ導電性材料からなる鍔部８０に圧接し、この鍔部８０を介して互いに導通する。これにより、電源ユニット６２では、一対の信号入力端子が互いに導通すると、これらの端子間に電流が流れるようになっている。この端子間を流れる電流はシーリング剤の注入開始命令に対応する起動信号Ｓとされており、この起動信号を受けた電源ユニット６２は、シーリング剤容器３４からタイヤ３８内へシーリング剤３６の注入動作を開始する。

次に、前述したシーリング・ポンプアップ装置の製造時において、シーリング剤３６をシーリング剤容器３４に充填する方法等について説明する。

先ず、シーリング剤容器３４の吐出口６６を上方に向けてシーリング剤容器３４を固定する。ここで、シーリング剤３６の充填工程の環境温度は例えば略２０°Ｃであり、この環境温度によってシーリング剤容器３４が２０°Ｃとなる。シーリング剤容器の材質は、ポリエチレンであり、このシーリング剤容器３４は、１０ａｔｍの耐圧容器となるように形状及び肉厚等が決められている。なお、シーリング剤容器３４の材質は、ポリプロピレンでも構わない。

一方、シーリング剤容器３４に充填されるべきシーリング剤３６に、マントルヒーターによって予熱が加えられる。次に、プロペラ式攪拌機を用いて低剪断速度で予熱が加えられたシーリング剤３６を攪拌することで均一な液温とする。ここで均一な液温とは、４０°Ｃ〜９０°Ｃの間の所望の液温とであり、好ましくは６０°Ｃ〜８０°Ｃの間である。

このようにして、均一な液温となったシーリング剤３６をシーリング剤容器３４の吐出口６６より充填する。ここで、シーリング剤容器３４の容量を５００ｃｃとすると、本実施形態では４８０ｃｃのシーリング剤３６を充填する。これにより、シーリング剤容器３４の容量の９６％のシーリング剤３６をシーリング剤容器３４に充填することとなる。

なお、ここで充填するシーリング剤３６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とともに、その水性分散剤又は水性乳剤の状態で加えられる樹脂系接着剤を有する。

所定液温、及び所定量のシーリング剤３６の充填が完了すると、液温が変化する前に、吐出口６６には、シーリング剤容器３４の内部に膨らんだ球面を備えた封止材６８が熱板などの熱源を用いてシーリン剤容器に接着（熱溶着）され、吐出口６６が密封されている。この封止材６８は、気体及び液体に対する密閉性及び化学的安定性が高い材料であるアルミ箔及びポリエチレンの樹脂膜の積層材からなるフィルム状のシート材を球面に成形した部品である。なお、封止材６８は、アルミ箔及びポリプロピレンの樹脂膜の積層材からなるフィルム状のシート材を球面に成形した部品でも構わない。

次に、前述した方法でシーリング剤が充填されたシーリング・ポンプアップ装置の作用を説明する。

シーリング剤３６は、シーリング剤容器３４に密封収納されているため、シーリング剤３６が酸化により劣化したり、シーリング剤３６中の水等の蒸発成分が蒸発して固形成分が生成されることを長期間に亘って防止されている。このため、シーリング剤３６の品質が長期に亘って維持される。また、シーリング剤３６をシーリング剤容器３４に充填する際の液温が９０°Ｃ以下であるため、シーリング剤３６は熱による劣化が防止される。

さらに、シーリング剤の充填時の液温を４０°Ｃ以上としているため、シーリング・ポンプアップ装置３０が保管された車両のトランク内の雰囲気温度が例えば８０°Ｃ〜９０°Ｃになった場合でも、充填時のシーリング剤３６の体積と比較して体積変化が少ない。このため、封止材６８が破損することはない。

なお、シーリング剤３６がシーリング剤容器３４の容量の８０％以下であるとシーリング剤容器３４内の気体が多く、温度変化により気体が膨張し、封止材６８が破損する。また、シーリング剤３６がシーリング剤容器３４の容量の９８％以上であると、高温時に膨張したシーリング剤３６で封止材６８が大きな圧力を受け、封止材６８が破損し易い。

本実施形態では、シーリング剤容器３４の容量の９６％のシーリング剤３６がシーリング剤容器３４に充填されているため、封止材６８の破損防止がより一層確実なものとなる。

また、シーリング剤容器３４の吐出口６６の端部には、シーリング剤容器３４の内側に膨らんだ球面を備えた封止材６８が接着されている。このため、シーリング剤容器３４の内部から封止材６８が受ける圧力は、局部的に負荷されることなく均等に球面に負荷される。ここで、図５の断面図に示すように、球面部分の外径（＝吐出口６６の内径）をｄ、封止材６８の球面部分の曲率半径をＲとしたときに、ｄとＲとの比率Ｒ／ｄを０．５５〜１．３０の範囲内に設定することが好ましく、１．０〜０．７の範囲内が更に好ましい。なお、Ｒ／ｄが１．３０を超えると、８０°Ｃ以上の高温となった場合の内圧に耐えられず封止材６８が変形してしまう。一方、Ｒ／ｄが０．５５未満では、封止材（アルミ）６８を球面状に成形できなくなる。

このように、封止材６８を容器内方へ膨らませた形状に成形することで、例えば、低温化してシーリング剤容器内の空気が収縮しても、封止材６８は容器内方への力を受けるため、封止材６８が容器の縁から剥離する方向への力は受けない。また、高温になった場合でも、フィルム状の封止材６８が容器内方に膨らんだ球面であれば、封止材６８は吐出口６６の縁から剥離する方向の力を受けず、剥離が防止される。なお、容器内の体積が増大した場合にも、封止材６８は面積が大きく、内側に膨らんだ形状が反転して外側に膨らんだ形状となるまで内圧をさほど上昇させることなく体積変化を許容し、仮に外側に膨らんでも剥離方向の力は受け難い。

なお、本実施形態では、封止材６８を球面状に成形したが、例えば、図６の断面図に示すように、容器内方に向けて凹部状かつ断面台形状に成形しても良い。この場合、底部の直径をａ、凹部の外径（＝吐出口６６の内径）をｄ、凹部の深さをｈとしたときに、ａとｄの比率ａ／ｄは、０．５〜０．９５、好ましくは０．７〜０．８５である。また、ｈとｄの比率ｈ／ｄは０．０５〜０．２５、好ましくは０．１〜０．２である。これにより、封止材６８を球面状に成形した場合と同様に、剥離が防止される。

従って、シーリング剤３６の品質を維持しつつ、環境温度の変化によるシーリング剤容器３４内のシーリング剤３６、及び気体の体積膨張に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置３０を製造できる。

また、封止材６８の形状を工夫するという安価な手法により、環境温度の変化によるシーリング剤容器３４内のシーリング剤３６、及び気体の体積膨張に確実に耐え得るシーリング・ポンプアップ装置を製造できる。

次に、本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置３０を用い、パンクした空気入りタイヤ３８を修理する作業手順を説明する。

空気入りタイヤ３８にパンクが発生した際、まず、作業者は、空気入りタイヤ３８のタイヤバルブ（図示せず）にアダプタをねじ止めし、供給配管５２を空気入りタイヤへ接続する。次に、電源ユニット６２から延出する電源ケーブルのプラグを車両におけるシガーソケット内へ挿入する。これにより、電源ユニット６２へ車両バッテリーから電源を供給することが可能になる。

作業者は、容器ホルダ６０におけるガイドスロット８４の掛止部８６内に保持された解除レバー８８を揺動させて掛止部８６内から離脱させる。これにより、ニードル部材７６がコイルスプリング８２の付勢力により待機位置から注入位置へ移動し、ニードル部材７６の先端部が封止材６８を突き破って容器ホルダ６０内へ挿入される。これに連動し、電気接点９０，９２が互いに連通することにより、電源ユニット６２には起動信号Ｓが入力する。この起動信号Ｓを受けた電源ユニット６２は、先ず、吸引ポンプ４２を駆動させることにより、シーリング剤容器３４から液状のシーリング剤３６を吸引して空気入りタイヤ３８内へ注入する。

電源ユニット６２は、所定量のシーリング剤３６が空気入りタイヤ３８に注入されると、吸引ポンプ４２を停止させると共にエアコンプレッサ４４を駆動させ、これに同期して三方バルブ４８を経路Ｌから経路Ｇへ切り換える。これにより、エアコンプレッサ４４から圧縮空気を空気入りタイヤ３８に給送し、空気入りタイヤ３８の内圧を所定圧にまで昇圧させる。このとき、シーリング剤３６の注入完了後に行われる電源ユニット６２による三方バルブ４８の切換動作は、タイマーに予め設定された時間の経過後に自動的に切り換わるようなタイマー式の制御で行っても良く、また吸引ポンプ４２の内部に設けられたデジタル式の流量計によりシーリング剤３６の流通量を測定し、この流通量の測定値がシーリング剤の適正注入量に達した時点で、シーケンス制御により行うようにして良い。

そして、昇圧完了後、作業者は、空気入りタイヤ３８のタイヤバルブからアダプタを取外し、空気入りタイヤ３８に注入したシーリング剤が未硬化状態である一定の時間内に、空気入りタイヤ３８を用いて一定距離も亘って予備走行を行う。この結果、空気入りタイヤ３８の内部にシーリング剤が均一に拡散し、シーリング剤がパンク孔に充填されてパンク孔を閉塞する。

予備走行が完了後、作業者は再びアダプタを空気入りタイヤ３８のタイヤバルブに接続し、エアコンプレッサ４４を作動させて空気入りタイヤ３８の内圧を規定内圧にまで昇圧させる。

この結果、空気入りタイヤ３８のパンク修理が完了する。アダプタを空気入りタイヤ３８のタイヤバルブから取外すことにより、空気入りタイヤ３８を用いた通常走行が可能になる。
［第２の実施形態］
図７には、本発明の第２の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置が示されている。シーリング・ポンプアップ装置１１０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指定圧まで内圧を再加圧（ポンプアップ）するものである。

図７に示されるように、シーリング・ポンプアップ装置１１０は外殻部としてケーシング１１１を備えており、このケーシング１１１の内部には、コンプレッサユニット１１２、注入ユニット１２０及び、この注入ユニット１２０に連結されたシーリング剤容器３４が配置されている。このシーリング剤容器３４としては、第１の実施形態に係るシーリング剤容器と基本的に同じものが用いられており、１０ａｔｍ以上の耐圧性を有している。

コンプレッサユニット１１２には、その内部にモータ、エアコンプレッサ、電源回路、制御基板等が配置されると共に、電源回路からユニット外部へ延出する電源ケーブル１１４が設けられている。この電源ケーブル１１４の先端部に設けられたプラグ１１５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１１２は、そのエアコンプレッサにより修理すべきタイヤ２００の種類毎に規定された指定圧よりも高圧（例えば、３００ｋＰａ以上）の圧縮空気を発生可能とされている。

図８に示されるように、シーリング・ポンプアップ装置１１０には、シーリング剤３６を収容したシーリング剤容器３４及び、このシーリング剤容器３４が連結される注入ユニット１２０が設けられている。シーリング剤容器３４の下端部には、下方に突出する略円筒状の首部６４が一体的に形成されている。首部６４は、それよりも上端側の容器の本体部分よりも径が細く形成されている。首部６４の開口端には、シーリング剤容器３４の吐出口６６を密封するために封止材６８が固着されている。封止材６８としては、第１の実施形態に係る封止材と基本的に同一のものが用いられており、球面状又は凹部状かつ断面台形状の形状を有している。

またシーリング剤容器３４内には、第１の実施形態の場合と同様に、シーリング剤３６が所定温度に均一に加熱された状態でれ、シーリング剤容器３４の内容積に対して所定比率となるように充填される。この後、シーリング剤容器３４内へ充填されたシーリング剤３６の液温が変化する前に、吐出口６６には封止材６８が熱板などの熱源を用いてシーリン剤容器に接着（熱溶着）され、吐出口６６が密封される。

図８に示されるように、注入ユニット１２０には、上端側が開口した略有底円筒状に形成されたユニット本体部１３４及び、このユニット本体部１３４の下端部から外周側へ延出する円板状の脚部１３６が一体的に設けられている。ユニット本体部１３４には、内周側にシーリング剤容器３４の首部６４の下端側が挿入されると共に、上端面が首部６４の外周側に形成された段差部１２８にスピン溶着等の方法により溶着されている。

ユニット本体部１３４内には、封止材６８が突き破られるとシーリング剤容器３４の内部と連通する略円柱状の加圧給液室１４０が設けられている。注入ユニット１２０には、ユニット本体部１３４の内周側に円筒状の内周筒部１４２が同軸的に形成されている。内周筒部１４２の中心部には、注入ユニット１２０の下端面と内周筒部１４２の上端面との間を貫通する断面円形の治具挿入穴１４４が形成されている。また注入ユニット１２０には、その下端面中央部に円形凹状の嵌挿凹部１４６が形成されており、この嵌挿凹部１４６の内径は治具挿入穴１４４の内径よりも大きくなっている。これにより、嵌挿凹部１４６の底面中央部には治具挿入穴１４４の下端が開口する。

シーリング・ポンプアップ装置１１０には、図７に示されるように、コンプレッサユニット１１２から延出する耐圧ホース１５０が設けられており、この耐圧ホース１５０は、その基端部がコンプレッサユニット１１２内のエアコンプレッサに接続されている。

図１０に示されるように、注入ユニット１２０には、内周筒部１４２の外周面からユニット本体部１３４を貫通して外周側へ延出する円筒状の空気供給管１５２が形成されている。この空気供給管１５２の外周側の先端部には、ニップル１５４を介して耐圧ホース１５０の先端部が接続されている。空気供給管１５２の基端部は、内周筒部１４２の外周面へ接合されて治具挿入穴１４４内へ連通している。

ここで、耐圧ホース１５０及び空気供給管１５２及び絞り部５６は、その内部の空間がエアコンプレッサにより圧縮空気をシーリング剤容器３４又はタイヤ２００へ供給するための空気供給路として構成されている。

治具挿入穴１４４には、加圧給液室１４０側に穿孔部材１６２の軸部１６３が挿入されている。穿孔部材１６２には、軸部１６３の上端部に径方向外側へ拡径する円板状の穿孔部１６４が設けられている。穿孔部１６４の上面の外周端部には、封止材６８を突き破りやすくするための突起状の刃部１６６が連続的に形成されている。軸部１６３の外周面には、治具挿入穴１４４内へ挿入された状態で、空気供給管１５２の開口に対して上側及び下側となる部位にそれぞれ環状の嵌挿溝１６８及び嵌挿溝１７０が形成されており、これらの嵌挿溝１６８、１７０内には、ゴム製のＯリング１７２が嵌挿されている。

一対のＯリング１７２は、軸部１６３が治具挿入穴１４４に挿入された状態で、それぞれ外周側の端部を治具挿入穴１４４の内周面へ全周に亘って圧接させている。これにより、治具挿入穴１４４は軸部１６３及び一対のＯリング１７２により密閉された状態となる。このとき、穿孔部１６４の先端面が封止材６８の正面中央に対向しており、穿孔部１６４と封止材６８との間には若干の隙間が存在している。

図１０に示されるように、注入ユニット１２０には、ユニット本体部１３４の周壁部を貫通するように円筒状の気液供給管１７４が一体的に形成されている。気液供給管１７４の外周側の先端部には、ニップル１７６を介してジョイントホース１７８の基端部が接続されている。ジョイントホース１７８の先端部には、タイヤ２００のタイヤバルブ２０２に着脱可能に接続されるバルブアダプタ１８０が設けられている。また気液供給管１７４の基端側は加圧給液室１４０内へ挿入されている。これにより、ジョイントホース１７８は、気液供給管１７４を通して加圧給液室１４０内へ連通する。

次に、シーリング・ポンプアップ装置１１０からシーリング剤３６を吐出させる際に用いる押圧治具１８２について説明する。

図１０に示されるように、押圧治具１８２は、棒状の挿入部１８４と、挿入部１８４の一端部に形成された円板状のベース部１８６を備えている。挿入部１８４には、その先端面からベース部１８６側に向けて延び、中間部で複数本（例えば、２本）に分岐し、分岐した部分がそれぞれ外周側へ延出した治具連通路１８８が形成されている。挿入部１８４の外周面には、治具連通路１８８の開口部分に空気通路となる環状の連通溝１９０が形成されている。

挿入部１８４の外周面には、連通溝１９０の上側及び下側にそれぞれ嵌挿溝１９２及び嵌挿溝１９４が形成されており、これら一対の嵌挿溝１９２、９４には、それぞれＯリング１９６が嵌挿されている。このＯリング１９６は、穿孔部材１６２に配置されたＯリング１７２と同一寸法及び素材のものが用いられている。

押圧治具１８２には、挿入部１８４の基端部とベース部１８６との間に挿入部１８４よりも大径の嵌挿凸部１９８が一体的に形成されている。嵌挿凸部１９８は、その外径及び高さが注入ユニット１２０の下端面に形成された嵌挿凹部４６の内径及び深さに対応するものになっている。これにより、図９に示されるように、挿入部１８４全体が治具挿入穴１４４内へ挿入されると、嵌挿凸部１９８が嵌挿凹部４６内へ嵌挿される。このとき、嵌挿凸部１９８が嵌挿凹部４６内へ圧入状態となって嵌挿されることにより、押圧治具１８２が摩擦力により挿入部１８４を治具挿入穴１４４内へ挿入された状態に保持される。

挿入部１８４の長さＨ１（図１０参照）は、治具挿入穴１４４の下端から封止材６８までの寸法Ｈ２（図１０参照）に対して若干長くなっている。これにより、押圧治具１８２の挿入部１８４全体が治具挿入穴１４４内へ挿入されると、図９に示されるように、穿孔部材１６２が確実に治具挿入穴１４４内から押し出され、シーリング剤容器３４内まで押し出されると共に、押圧冶具１８２の上端部がシーリング剤容器３４内へ挿入される。また挿入部１８４全体が治具挿入穴１４４内へ挿入された状態では、挿入部１８４の連通溝１９０と空気供給口５８とが軸方向に沿って一致する。これにより、連通溝１９０を介して空気供給路６０が押圧治具１８２の治具連通路１８８と連通する。

また一対のＯリング１９６は、挿入部１８４が治具挿入穴１４４に挿入された状態で、それぞれ外周側の端部を治具挿入穴１４４の内周面へ全周に亘って圧接させている。これにより、治具挿入穴１４４は、空気供給管１５２の開口の上側及び下側でそれぞれ挿入部１８４及び一対のＯリング１９６により密閉された状態となる。

次に、本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１１０を用いてパンクしたタイヤ２００を修理する作業手順を説明する。

タイヤ２００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１７８のバルブアダプタ１８０をタイヤ２００のタイヤバルブ２０２にねじ止めし、ジョイントホース１７８を通して加圧給液室１４０をタイヤ２００内へ連通させる。

次いで、作業者は、押圧治具１８２の挿入部１８４をシーリング・ポンプアップ装置１１０の治具挿入穴１４４に挿入し、押圧治具１８２のベース部１８６を注入ユニット１２０の脚部１３６へ突き当てると共に、押圧治具１８２の嵌挿凸部１９８を注入ユニット１２０の嵌挿凹部１４６内へ圧入する。これにより、挿入部１８４で押された穿孔部材１６２の穿孔部５０Ｂが封止材６８を突き破って容器内に押し込まれ、挿入部１８４が容器内に進入する。

このとき、押圧治具１８２は、挿入部１８４の外周面に配置された一対のＯリング１９６を治具挿入穴１４４の内周面に圧接させつつ、挿入部１８４を治具挿入穴１４４の入口側の端部から奥側へ移動させ、その移動途中に、挿入部１８４の上側に配置されたＯリング１９６を空気供給管１５２の開口の内周側を通過させる。また穿孔部材１６２も、軸部１６３の外周面に配置された一対のＯリング１９６を治具挿入穴１４４の内周面に圧接させつつ、軸部１６３を治具挿入穴１４４内から出口側の端部へ移動させ、その移動途中に、軸部１６３の下側に配置されたＯリング１７２を空気供給口５８の内周側を通過させる。

その後、脚部１３６が下、シーリング剤容器３４が上になるようにシーリング・ポンプアップ装置１１０を、例えば路面等の設置面上に配置する。

押圧治具１８２の挿入部１８４を注入ユニット１２０の治具挿入穴１４４に挿入すると、図９に示されるように、挿入部１８４の先端部が内周筒部１４２の先端から突出すると共に、穿孔部材１６２により封止材６８が開けられた孔に正対する。また孔を通してシーリング剤容器３４内のシーリング剤３６が加圧給液室１４０へ流出する。

そして、図９に示す状態、即ち、注入ユニット１２０の上側にシーリング剤容器３４が位置するように注入ユニット１２０及びシーリング剤容器３４を保持しつつ、コンプレッサユニット１１２を作動させる。コンプレッサユニット１１２により発生した圧縮空気は、空気供給管５２及び治具連通路１８８を通してシーリング剤容器３４内に供給される。

圧縮空気がシーリング剤容器３４内に供給されると、この圧縮空気がシーリング剤容器３４内でシーリング剤３６上方へ浮上し、シーリング剤容器３４内のシーリング剤３６上に空間（空気層）を形成する。この空気層からの空気圧により加圧されたシーリング剤３６は、封止材６８に開けられた孔を通して加圧給液室１４０へ供給され、加圧給液室１４０内からジョイントホース１７８を通って空気入りタイヤ２００内へ注入される。

なお、シーリング剤容器３４内のシーリング剤３６が全て排出された後は、加圧給液室１４０内のシーリング剤３６が加圧されてジョイントホース１７８を通って空気入りタイヤ２００内へ供給される。その後、加圧給液室１４０及びジョイントホース１７８から全てのシーリング剤３６が吐出されると、圧縮空気はシーリング剤容器３４、加圧給液室１４０、及びジョイントホース１７８を介してタイヤ２００内へ注入される。

次に、作業者は、コンプレッサユニット１１２に設けられた圧力ゲージ１７９によりタイヤ２００の内圧が指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１１２を停止し、バルブアダプタ１８０をタイヤバルブ２０２から取り外す。

作業者は、タイヤ２００の膨張完了後一定時間内に、シーリング剤３６が注入されたタイヤ２００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２００内部にシーリング剤３６が均一に拡散し、シーリング剤３６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２００の内圧を再測定し、必要に応じて再びジョイントホース１７８のバルブアダプタ１８０をタイヤバルブ２０２にねじ止めし、コンプレッサユニット１１２を再作動させてタイヤ２００を規定の内圧まで加圧する。これにより、タイヤ２００のパンク修理が完了し、このタイヤ２００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。

本実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置１１０でも、第１の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置３０と同様に、シーリング剤３６が所定の温度に加熱された状態でシーリング剤容器３４内へ充填された後、封止材６８によりシーリング剤容器３４が密封されることから、シーリング・ポンプアップ装置１１０の保場所における雰囲気温度が高温（例えば８０°Ｃ〜９０°Ｃ）になった場合でも、シーリング剤３６からシーリング剤容器３４及び封止材６８へ作用する液圧が過大になることが抑制され、シーリング剤容器３４及び封止材６８の破損が効果的に防止される。このとき、シーリング剤容器３４の容量の９６％のシーリング剤３６がシーリング剤容器３４に充填されているため、封止材６８の破損防止がより一層確実なものとなる。

また、シーリング剤容器３４の吐出口６６に固着された封止材６８の形状が内側に膨らんだ球面又は凹状かつ台形状とされていることにより、シーリング剤容器３４の内部から封止材６８が受ける圧力は、局部的に負荷されることなく均等に球面に負荷され、かつシーリング剤容器３４内のシーリング剤３６が膨張した際にも、封止材６８が外側へ膨張するように変形することで、シーリング剤３６の液圧上昇を抑制できるので、封止材６８の首部６４からの剥離を効果的に防止できる。

[表１]に本発明に係る方法により加熱状態のシーリング剤が充填され、球面状又は凹状の封止材により密封されたシーリング剤容器（実施例Ａ〜Ｆ）と、常温状態のシーリング剤が充填され、球面状の封止材により密封されたシーリング剤容器（比較例）について、それぞれシーリング剤容器に接着された封止材が剥離するまでの日数を測定した結果が示されている。

この試験時には、シーリング剤容器を首部が下方へ向けつつ、剥離の進行を加速するために、雰囲気温度を常温（２０℃）よりも高温の８０℃に調整した。

本発明の第１の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置の構成を示す模式図である。 図１に示されるシーリング剤容器の構成を示す正面断面図である。 （Ａ）ニードル部材が待機位置にある状態で、シーリング剤容器及び容器ホルダの構成を示す正面断面図である。（Ｂ）ニードル部材が待機位置にある状態で、シーリング剤容器及び容器ホルダの構成を示す側面図である。 ニードル部材が注入位置にある状態で、シーリング剤容器及び容器ホルダの構成を示す正面断面図である。 封止材の一例を示す断面図である。 封止材の他の例を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るシーリング・ポンプアップ装置の構成を示す斜視図である。 図７に示されるシーリング・ポンプアップ装置における液剤容器、注入ユニット及び押圧治具の構成を示す断面図である。 押圧治具を挿入した液剤容器、及び注入ユニットの断面図である。 液剤容器、注入ユニット及び押圧治具の拡大図である

符号の説明

３０ シーリング・ポンプアップ装置
３４ シーリング剤容器
３６ シーリング剤
３８ タイヤ
６６ 吐出口
６８ 封止材
１１０ シーリング・ポンプアップ装置
２００ タイヤ

Claims (8)

1. パンクした空気入りタイヤ内にシーリング剤容器に密封収納される液状のシーリング剤を注入した後、空気入りタイヤ内へ加圧空気を供給して空気入りタイヤの内圧を昇圧させるシーリング・ポンプアップ装置の製造方法において、
   前記シーリング剤容器に前記シーリング剤を充填する際に、前記シーリング剤の液温を常温に対して加熱状態とし、前記シーリング剤を前記シーリング剤容器に充填した後に、前記シーリング剤容器の吐出口に封止材を取付け、前記シーリング剤容器を密封することを特徴とするシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
2. 前記シーリング剤容器に前記シーリング剤を充填する際に、前記シーリング剤の液温を４０℃〜９０℃に加熱することを特徴とする請求項１記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
3. 前記シーリング剤容器の容量の８０％〜９８％の前記シーリング剤を前記シーリング剤容器に充填することを特徴とする請求項１又は２に記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
4. 前記吐出口に取付けられる前記封止材は、前記シーリング剤容器の内部に膨らんだ球面を備えるフィルム状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
5. 前記封止材の球面部分の曲率半径をＲ、前記封止材の球面部分の外径及び前記封止材で封止される前記吐出口の開口部分の内径をｄとしたときに、ｄとＲとの比率Ｒ／ｄを０．５５〜１．３０の範囲内に設定したことを特徴とする請求項４記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
6. 前記吐出口に取付けられる前記封止材は、容器内方に向けて凹部状かつ断面台形状に成形されたフィルム状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
7. 前記凹部状部分の底部の直径をａ、前記凹部状部分の外径及び前記封止材で封止される前記吐出口の開口部分の内径をｄ、前記凹部状部分の深さをｈとしたときに、ａとｄの比率ａ／ｄを０．５〜０．９５の範囲内、ｈとｄの比率ｈ／ｄを０．０５〜０．２５の範囲内に設定したことを特徴とする請求項６記載のシーリング・ポンプアップ装置の製造方法。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載されたシーリング・ポンプアップ装置の製造方法によって製造されたことを特徴とするシーリング・ポンプアップ装置。