CN103935202B - 用于安装和移除车辆轮胎的机器 - Google Patents

Abstract

一种用于安装和移除车辆的车轮轮胎的机器（1），包括：支承结构（2）；车辆的车轮（R）的轮圈（C）的锁定装置（5），与支承结构（2）相联并绕第一旋转轴线（X1）可旋转；工具托架臂（10），与支承结构（2）相联，并具有用于将轮胎（P）从轮圈（C）移除或安装到轮圈（C）的至少一工具（11）；辅助臂（12），与支承结构（2）可活动地相联，并具有适合于促进将轮胎（P）从轮圈（C）移除或安装到轮圈（C）的操作的胎圈按压工具（13），其中，辅助臂（12）对应于铰接点（14）绕实质上平行于第一旋转轴线（X1）的第二旋转轴线（X2）可旋转地与支承结构（2）相联，该铰接点（14）设置在由锁定装置（5）限定的轮圈（C）的支撑面的下方。

Description

用于安装和移除车辆轮胎的机器

技术领域

本发明涉及一种用于安装和移除车辆轮胎的机器。

背景技术

已经公知所谓“轮胎更换”机的作用，其可以将轮胎安装到车轮的对应轮圈上以及从该车轮的对应轮圈上移除。

这种轮胎更换机例如在修车厂中使用，以在轮圈和/或轮胎本身上进行维护或更换工作。

总体来说，已知的轮胎更换机包括用于支撑装置的框架，所述支撑装置用于夹紧和旋转车轮的轮圈，以及用于支撑工具托架臂，所述工具托架臂具有至少一个适合于将轮胎从轮圈移除和/或安装到轮圈的工具。

支撑框架大体上包括基座，所述基座用于支撑轮圈夹紧和旋转装置，所述轮圈夹紧和旋转装置通常由位于距离地面预定高度处的专门的自定心的主轴构成。

支撑框架还包括竖直的立柱，所述立柱从基座的后部延伸，并且所述立柱支撑专门的工具托架臂，所述工具托架臂根据要被处理的车轮的具体尺寸，沿着水平方向可调整。

工具托架臂具有可竖直地调节的移除/安装工具。

还公知使用具有专门的胎圈按压工具的至少一个辅助臂，所述胎圈按压工具可用于使得轮圈安装/移除操作更容易，特别是对于低断面轮胎（low profile tyres）和泄气保用轮胎（runflat tyres）来说。

举例来说，第一种类型的辅助臂包括水平臂，所述水平臂铰接到支撑框架的竖直立柱，并且能够像风向标那样转动，胎圈按压工具可竖直运动地与所述水平臂相联。

第二种类型的辅助臂包括铰接臂，所述铰接臂铰接到支撑框架的竖直立柱，并且适合于可活动地且竖直地支撑胎圈按压工具。

另一种可能的方案还设想为使用辅助的支撑立柱，所述支撑立柱通常在主立柱的旁边固定到支撑框架，适合于支撑辅助臂以及相关的胎圈按压工具。

在移除阶段，操作者将要处理的车轮的轮圈定位并锁定在主轴上，并且通过专门的胎圈分离工具进行初步操作，所述初步操作涉及从轮圈的环形凸缘分离轮胎胎圈。

随后，操作者根据车轮的具体尺寸调整移除/安装工具的位置，将其定位成对应于轮胎的要被提升超到轮圈边缘上方的部分，并且移动工具使得将胎圈的一部分从轮圈中提出。

转动辅助臂，直到胎圈按压工具定位成对应于轮胎的与通过移除/安装工具形成的轮胎提升部分实质上相对的部分。

具体来说，通过胎圈按压工具施加的压力促进了轮胎胎圈被提出。

随后，车轮被部分地旋转以使得胎圈被提出，并且在这个旋转过程中，随着车轮的旋转，胎圈按压工具持续地对轮胎施加压力。

当胎圈按压工具处于移除/安装工具附近时，这时操作者通过操作专门的控制杠杆来提高胎圈按压工具，并且将辅助臂定位在闲置位置，以便不会在轮胎从轮缘移除的过程中阻碍操作者的活动。

车轮的连续旋转随后使得能够完成将车轮胎圈提出到轮圈的边缘上方。

通过同样的方式，在安装过程中，操作者将要被处理的车轮的轮圈定位并锁定在主轴上，并且合适地定位要安装到胎圈上的轮胎。

随后，使用者根据车轮的具体尺寸调整移除/安装工具的位置，对应于轮胎的一部分将其定位，并且将其按压到轮圈边缘的下方。

旋转辅助臂，直到胎圈按压工具在移除/安装工具的附近被定位成与轮胎的部分相对应。

具体来说，由胎圈按压工具施加的压力促进了胎圈的插入。

随后，部分地旋转车轮以容许胎圈插入，并且在该旋转过程中，胎圈按压工具随着车轮的旋转，在轮胎上持续地施加压力。

当胎圈按压工具处于移除/安装工具附近时，这时操作者通过操作专门的控制杆来提升胎圈按压工具，并且将辅助臂定位在闲置位置，以便不会在从轮圈移除轮胎的过程中阻碍操作者的活动。

车轮的连续旋转随后使得完成了车轮胎圈插入到轮圈边缘下方。

然而，上面描述的已知的方案存在一些缺陷。

具体来说，辅助臂的出现，特别是在由专门的辅助立柱支撑时，显著地增加了轮胎更换机的整体尺寸

具体来说，一旦被停在闲置位置，其中胎圈按压工具运动远离轮圈夹紧和旋转装置，则辅助臂具有对应于轮胎更换机的后部的更大的整体尺寸。

此外，在用于移除/安装操作之后，必须将辅助臂重新定位到闲置位置，而胎圈按压工具与轮圈夹紧和旋转装置间隔远离，以便在将轮胎从轮圈移除或将轮胎定位到轮圈的过程中不会影响操作者的运动。

因此，这种操作不可避免地涉及到增加了完成轮胎移除/安装操作所需的时间。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于安装和移除车辆轮胎的机器，所述机器能够显著地减少机器自身的整体尺寸。

本发明的另一个目的是提供一种用于安装和移除车辆轮胎的机器，所述机器能够简化并加速轮胎安装/移除操作。

本发明的又一个目的是提供一种用于安装和移除车辆轮胎的机器，所述机器能够在简单、合理、容易、使用有效且低成本的解决方案中克服现有技术的描述中提到的问题。

上述目的通过本发明的用于安装和和移除车辆轮胎的机器来实现，所述机器包括：至少一支承结构；车辆车轮的轮圈的锁定装置，与所述支承结构相联并绕第一旋转轴线可旋转；至少一工具托架臂，与所述支承结构相联，并具有用于将轮胎从所述轮圈移除或安装到所述轮圈的至少一工具；至少一辅助臂，与所述支承结构可活动地相联，并具有适合于促进将轮胎从轮圈移除或安装到轮圈的操作的至少一胎圈按压工具，其中，所述辅助臂对应于至少一铰接点绕实质上平行于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线可旋转地与所述支承结构相联，所述铰接点设置在由所述锁定装置限定的所述轮圈的支撑面的下方。

附图说明

通过用于安装和移除车辆的车轮轮胎的机器的优选但非唯一的实施例，本发明的其他特点和优点会变得更加明显，所述实施例仅以示例但非限制的方式示出在附图中，其中：

图1为根据本发明的机器的轴侧视图；

图2至图7示出了根据本发明的机器的操作。

具体实施方式

根据附图中具体的附图标记，整体地用1示出的为用于安装和移除车辆的车轮轮胎的机器，所述机器例如是可在修车厂使用以对轮圈和/或轮胎自身进行维护或更换工作的类型。

具体来说，机器1包括支承结构2.

参考图示中示出的具体实施方式，支承结构2包括支撑基座3以及立柱4，所述立柱4对应于机器1实质上的后部的从基座本身竖直延伸。

然而不能排除支承结构2的不同的构造和/或不同的尺寸。

机器1还包括适合于将车辆车轮R的轮圈C锁定的锁定装置5。

具体来说，锁定装置5被基座3支撑，并且在适合的电机的驱动下可绕实质上竖直的第一旋转轴线X1旋转。

参考图示中示出的机器1的具体实施方式，锁定装置5由传统的具有锥锁的主轴（spindle with cone lock）构成，所述主轴包括用于支撑车轮R的轮圈C的板6，所述板6可旋转地安装在从基座3竖直延伸出的专门的支撑缸7上。

支撑板6具有中心孔，销8可插入到该中心孔中，一锁定锥体9可旋转地轴向连接到所述销8，如果需要的话，销8具有适合的夹紧旋钮，所述夹紧旋钮适合于与通孔相对应地接合到轮圈C上，用于将轮圈本身锁定到板6上。

然而不能排除锁定装置5的其他实施方式，例如可以由传统的具有爪锁定（clawlocking）的主轴构成。

机器1还包括工具托架臂10，其与支承结构2的立柱4可活动地相联，并且具有用于将轮胎P从轮圈C移除/安装到轮圈C上的至少一个工具11。

具体来说，可以运动工具托架臂10，以移除和/或安装半径介于预定的最大半径R_MAX和预定的最小半径R_min之间的车轮R的轮胎P。

具体来说，最大半径R_MAX指可以通过机器1来处理的最大尺寸的车轮的半径，而最小半径R_min指可以通过机器1来处理的最小尺寸的车轮的半径。

机器1还包括辅助臂12，辅助臂12与支承结构2可活动地相联并且具有至少一胎圈按压工具13，所述胎圈按压工具13适合于促进将轮胎P从轮圈C移除/安装到轮圈C的操作。

有益地，辅助臂12可绕实质上平行于第一旋转轴线X1的第二旋转轴线X2旋转，其中第二旋转轴线X2到第一旋转轴线X1的距离由以下公式限定：

0≤d(X1,X2)≤R_MAX

其中，d(X1,X2)指第二旋转轴线X2到第一旋转轴线X1的距离，而R_MAX指车轮R的预定最大半径。

特别是，参考机器1的优选实施方式，第二旋转轴线X2到第一旋转轴线X1的距离由以下公式限定：

0≤d(X1,X2)≤R_min

其中，d(X1,X2)指第二旋转轴线X2到第一旋转轴线X1的距离，而R_min指车轮R的预定最小半径。

辅助臂12对应于至少一铰接点14与支承结构2可旋转地相联。

具体来说，铰接点14设置在由支撑板6限定的轮圈C的支撑面下方。

在这方面，需要指出的是，术语“下方”指的是铰接点14位于锁定装置5和支承结构2的支撑锁定装置本身的部分之间。

参考图示中示出的机器1的具体实施方式，铰接点14被限定为对应于板6的支撑缸7。

然而不能排除铰接点14在基座3或总体上在支承结构2的不同点处的不同定位。

辅助臂12包括实质上的水平部15，水平部15具有对应于铰接点14而铰接的端部，设置在板6的支撑面的下方并可绕第二旋转轴线X2旋转。

辅助臂12还包括实质上的竖直部16，竖直部16具有连接到水平部15的下部部分和连接到胎圈按压工具13的上部部分，所述下部部分位于由板6限定的支撑面的下方，所述上部部分位于由板6限定的支撑面的上方。

具体来说，辅助臂12包括实质上水平的用关节接合部17，用关节接合部17具有胎圈按压工具13并铰接到竖直部16的上部部分。

辅助臂12还包括移动装置18，移动装置18适合于在提升位置和降低位置之间沿着实质上竖直的方向移动胎圈按压工具13。

具体来说，移动装置18包括线性促动器19，线性促动器19例如是流体操作类型的线性促动器。

移动装置18还包括杠杆或类似类型的控制装置20，控制装置20适合于控制胎圈按压工具13在提升位置和降低位置之间的移动。

有益地，机器1包括移动装置18的自动启动装置21，自动启动装置21连接到工具托架臂10，并适合于对应于辅助臂12的预定角度位置而被自动触发，以将胎圈按压工具13从降低位置带到提升位置。

具体来说，自动启动装置21优选地由适合的微型开关构成，所述微型开关对应于铰接点14设置并可操作地联接到线性促动器19。

有用地，辅助臂12包括适合的回位弹簧23，设置在用关节接合部17和竖直部16的上部部分，适合于使用关节接合部17回位到被停下的闲置位置。

下面描述机器1的操作。

在移除过程中，如图2、3、4所示，操作者通过锥9将待处理的车轮R的轮圈C定位并锁定到板6上，并通过专门的胎圈分离工具22执行将轮胎P的胎圈从轮圈的环形凸缘分离的初步阶段。

随后，操作者根据车轮R的具体尺寸调整移除/安装工具11的位置，对应于轮胎P的要被提升到轮圈C的边缘之上的部分定位该工具11，并且移动工具11以便将胎圈的一部分提出到轮圈C上方（图2）。

旋转辅助臂12，直到胎圈按压工具13被定位成与轮胎P的被移除/安装工具11提升的部分实质上相对的轮胎P的部分相对应（图2）。

具体来说，通过胎圈按压工具13施加的压力促成了轮胎P的胎圈的提取。

随后，部分地旋转车轮R以使得能够提出胎圈，并且在这种旋转过程中，胎圈按压工具13随着车轮R的旋转持续施加压力到轮胎P上。

当胎圈按压工具处于移除/安装工具附近时，线性促动器19通过微型开关21而自动运行，由此胎圈按压工具13被带到提升位置，由此释放了轮胎P（图3和4）。

因此，仅通过车轮R的旋转而无需操作者以任何方式介入，辅助臂12和对应的胎圈按压工具13被自动地带到闲置位置，从而不会在轮胎P从轮圈C移除的过程中阻碍操作者的活动。

然后，车轮R的完全旋转使得完成了将车轮R的胎圈提取到轮圈C的边缘上方。

同样地，在安装过程中，如图5、6、7所示，操作者将待处理的车轮R的轮圈C定位并锁定到板6上，并对待安装到轮圈本身上的轮胎P适合地定位。

随后，操作者根据车轮R的具体尺寸调整移除/安装工具11的位置，将对应于轮胎P的部分定位，并将其按压到轮圈C的边缘下方（图5）。

旋转辅助臂12，直到胎圈按压工具13被定位成对应于轮胎P的在移除/安装工具11附近的部分（图5）。

具体来说，通过胎圈按压工具13施加的压力促成了轮胎P的胎圈的插入。

随后，车轮被部分地旋转，以使得胎圈能够插入，并且在这种旋转过程中，胎圈按压工具13随着车轮R的旋转持续施加压力到轮胎P上。

当胎圈按压工具13处于移除/安装工具11的附近时，线性促动器19由微型开关21自动运行，并且由此，胎圈按压工具13被带到提升位置，释放了轮胎P（图6、7）。

因此，仅通过车轮R的旋转而无需操作者以任何方式介入，辅助臂12和对应的胎圈按压工具13被自动带到闲置位置，从而不会在最终的车轮安装和移除阶段中阻碍操作者的活动。

然后，车轮R的完全旋转使得完成了将车轮本身的胎圈插入到轮圈C的边缘下方。

事实上已经确定了所描述的发明如何实现提出的目的。

具体来说，强调的事实是，辅助臂的铰接点的特别的定位使得能够有效减少机器本身的整体尺寸，同时简化并加速轮胎的安装/移除操作。

Claims (9)

1.一种用于安装和移除车辆的车轮轮胎的机器(1)，包括：

至少一支承结构(2)；

车辆车轮(R)的轮圈(C)的锁定装置(5)，与所述支承结构(2)相联并绕第一旋转轴线(X1)可旋转；

至少一工具托架臂(10)，与所述支承结构(2)相联，并具有用于将轮胎(P)从所述轮圈(C)移除或安装到所述轮圈(C)的至少一工具(11)；

至少一辅助臂(12)，与所述支承结构(2)可活动地相联，并具有适合于促进将轮胎(P)从轮圈(C)移除或安装到轮圈(C)的操作的至少一胎圈按压工具(13)；

其中所述辅助臂(12)对应于至少一铰接点(14)绕实质上平行于所述第一旋转轴线(X1)的第二旋转轴线(X2)可旋转地与所述支承结构(2)相联，所述铰接点(14)设置在由所述锁定装置(5)限定的所述轮圈(C)的支撑面的下方，

其特征在于，所述辅助臂(12)包括至少一实质上竖直部(16)，所述实质上竖直部(16)具有位于所述支撑面下方的连接到所述铰接点(14)的下部部分、以及位于所述支撑面上方的连接到所述胎圈按压工具(13)的上部部分。

2.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于，所述工具托架臂(10)能够运动以移除/安装半径介于一预定最大半径和一预定最小半径之间的车轮轮胎，其中所述第二旋转轴线(X2)到所述第一旋转轴线(X1)的距离由以下公式限定：

0≤d(X1,X2)≤R_MAX

其中，d(X1,X2)指所述第二旋转轴线(X2)到所述第一旋转轴线(X1)的所述距离，而R_MAX指所述预定最大半径。

3.根据权利要求1或2所述的机器(1)，其特征在于，所述工具托架臂(10)能够运动以移除/安装半径介于预定最大半径和预定最小半径之间的车轮轮胎，其中所述第二旋转轴线(X2)到所述第一旋转轴线(X1)的距离由以下公式限定：

0≤d(X1,X2)≤R_min

其中，d(X1,X2)指所述第二旋转轴线(X2)到所述第一旋转轴线(X1)的所述距离，而R_min指所述预定最小半径。

4.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于，所述辅助臂(12)包括至少一实质上水平的部分(15)，所述实质上水平的部分(15)对应于所述铰接点(14)与所述支承结构(2)可旋转地相联，并且连接到所述实质上竖直部(16)的所述下部部分。

5.根据权利要求1或4所述的机器(1)，其特征在于，所述辅助臂(12)包括至少一用关节接合部(17)。

6.根据权利要求1或4所述的机器(1)，其特征在于，所述辅助臂(12)包括至少一用关节接合部(17)，所述用关节接合部(17)具有所述胎圈按压工具(13)并且铰接到所述实质上竖直部(16)的所述上部部分。

7.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于，所述辅助臂(12)包括在一提升位置和一降低位置之间沿着实质上竖直的方向运动所述胎圈按压工具(13)的移动装置(18)。

8.根据权利要求7所述的机器(1)，其特征在于，所述移动装置(18)包括至少一线性执行器(19)。

9.根据权利要求7或8所述的机器(1)，其特征在于，所述机器还包括所述移动装置(18)的至少一自动启动装置(21)，所述自动启动装置(21)适合对应于所述辅助臂(12)的预定的角度位置而被自动触发，以将所述胎圈按压工具(13)从所述降低位置带到所述提升位置。