JP2004330860A - タイヤ着脱装置及びタイヤ取外し方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールを固定して回転駆動する為のチャックをベースに起立して設け、回転するタイヤ側面を押圧する為のビードローラを備えたタイヤ着脱装置であって、扁平タイヤであっても、又時が経って硬化したタイヤであっても、該タイヤに無理な変形を与えないで着脱することが出来るタイヤ着脱装置の提供。
【解決手段】ベース３の片側にはスタッド４を起立し、上記チャック１に取付けられて回転するタイヤ側面を押圧する２個のビードローラ５ａ，５ｂを上記スタッド４に沿って上下動可能に取付けている。そしてホイールリムに装着されているタイヤビードに係止するツメ２２を先端に形成したビード係止補助具２１を揺動可能に設け、該ビード係止補助具２１は互いに屈曲可能に連結した複数リンク２４，２５，２６を介して取付けられると共に複数リンクと共に上下方向に移動することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は扁平タイヤであっても簡単に着脱操作が出来るタイヤ着脱装置及びタイヤの取外し方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの着脱装置にも色々な型式が知られているが、基本的にはホイールを主軸に取付けて回転しながらビードローラをタイヤ側面並びにビード面に押圧するように構成している。図９は従来のタイヤ着脱装置を表わしている具体例であり、ベース（イ）に本体（ロ）を立設し、該本体（ロ）にホイールを取着する取付け盤（ハ）を先端に固定した主軸（ニ）を水平状態で装着している。
【０００３】
そしてベース上にガイドレール（ホ）、（ホ）を上記主軸（ニ）に平行して設け、該ガイドレール（ホ）、（ホ）には移動台（ヘ）を送り装置を介して摺動自在に取着し、移動台上にはハンドル操作で伸縮調整可能なビードローラ（ト）、（ト）を備えている。上記取付け盤（ハ）にはホイールが固定され、該ホイールに装着されているタイヤにビードローラを側面から押圧してタイヤを回転しながらホイールから取外すことが出来る。
【０００４】
図１０はタイヤ側面にビードローラ（ト）を押圧してタイヤ（チ）を取外す場合を示しているが、車輪によってはタイヤ側面にビードローラ（ト）を押圧してもタイヤ（チ）が外れない場合もある。特に扁平タイヤの場合、又期間が経って硬くなったタイヤの場合には外れ難く、その為にビードローラ（ト）の対向側を作業者が手で押さえてホイールドロップ部に落とし込んだタイヤビードが上がらないようにしている。
【０００５】
すなわち、タイヤビードをホイールドロップ部に落とし込むことで、ビードローラ（ト）にて押圧する側に余裕を持たせてホイールから外すことが出来る。しかし、タイヤビードをホイールドロップ部に落とし込んだ状態でビードローラ（ト）をタイヤ側面に押圧しても容易に外れない。
【０００６】
特開２００２−８７０３４号に係る「自動タイヤ取外し及び取付け装置とその装置を備えたタイヤ取外し機」は上記図９に示すタイヤ着脱装置が備えているビードローラではなく、ツメの形状をした取外し工具と取付け工具を設けている。そこで、対応するホイールリムに関連するタイヤの取付け及び取外しを行なう自動装置がタイヤを完備したホイールリムを支持する為、動作ヘッドを支持するフレームに関する回転手段を備え、動作ヘッドは適切な高さに配置可能で且つ水平方向に移動可能で、少なくとも１つの取外し工具を具備し、取外し工具が前記動作ヘッドの主軸と垂直な軸の周囲を回転することが出来、タイヤのビードを捜して把持し、その際工具がホイールリムの中心部の方向を向く第１位置と、タイヤの前記ビードをホイールリムから抜き取り、その際工具が軸線に垂直か又は逆方向を向く第２位置との間に配置される。
【０００７】
取外し工具の先端ツメにタイヤビードを係止した状態でホイールリムから外し、この状態でホイールリムが回転するならばビード全体がホイールリムから外される。上部ビードが外れた後で、動作ヘッドに取着している取付け工具をホイールリムの上方フランジとタイヤ下部ビードとの間に挿入し、ホイールリムを回転するならば下部ビードも外れ、タイヤ全体がホイールリムから分離することが出来る。
【０００８】
このように、タイヤビードに係止するツメを形成した取外し工具及び棒状の取付け工具によってタイヤに無理な変形を与えることなくホイールリムから取外すことが可能となる。上部ビードを取外し工具によってその一部をホイールリムから外した状態で該ホイールが回転することで、上部ビード全体が外されるが、所定の位置に保持されている取外し工具にはホイールリムと共に回転するビードとの摩擦により、大きな負荷（曲げ応力）が作用する。そして取外し工具は滑り摩擦により直に磨耗し、時には上記負荷によって破断することもある。
【０００９】
一方、上部ビードを外した後で動作ヘッドをホイールの下側へ移動してから、取付け工具を使用して下側ビードを外す作業工程が必要となり、上部ビードを外す作業工程と連続して行なうことが出来ず、その為にタイヤの取外しに時間がかかる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のタイヤ着脱装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であって、扁平タイヤであっても、又時が経って硬化したタイヤであっても、タイヤに無理な変形を与えないで簡単に着脱することが出来るタイヤ着脱装置及びタイヤ取外し方法を提供する。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るタイヤ着脱装置は次の特徴を備えて構成されている。
（１）チャック
ホイールを固定する為のもので、複数のツメを有してホイール穴に嵌って拡張することで該ホイールが固定される。そして、ホイールを取着して該チャックは回転駆動する。
（２）ビードローラ
２個のビードローラは所定の間隔をおいて対を成して装着され、そしてベースから垂直に起立するスタッドに沿って上下動することが出来る。ビードローラは回転自在に軸支され、又該ビードローラを取付けている上側軸は向きを変えることが出来るように成っている。
（３）ビードローラ上下動手段
ビードローラはスタッドに沿って上下動することが出来るが、その手段は特に限定するものではない。例えば、回転するスクリューにビードローラを取付けている昇降台を螺合したり、又は油圧シリンダーにて上下動することも可能である。
（４）タイヤリフト
タイヤ付きホイールは上記チャックに水平を成して取付けられる。そこで、昇降動するリフトを備え、該リフトにタイヤ付きホイールを載せて上昇し、水平に倒してチャックに固定される。取外されたタイヤは再びリフトに載せて降ろされる。
（５）ビード係止補助具
ビード係止補助具は先端にツメを形成し、該ツメがビードに係止することが出来る。ビード係止補助具は揺動可能に軸支され、しかもビードに係止し易いように、しかも係止した後はビードから外れないようにバネ力が付勢されている。
（６）ビード係止補助具を保持する複数リンク
ビード係止補助具は上記ビードローラ用上下動スタッドに隣接した補助スタッドを起立し、リンクは補助スタッドに沿って昇降動することが出来る。
【００１２】
ところで、チャックに固定されたタイヤ付きホイールから該タイヤを取外す場合、先ずビードローラにてホイールリムに固着しているビードを解放する。これはタイヤをホイールと共に回転しながらビードローラをタイヤの両側面に押し当てる。そして、解放されたビードをビード係止補助具によって捲り上げることになるが、ビード係止補助具をホイールリムのフランジに沿って挿入するならば、先端に形成しているツメはタイヤビードに係止する。ビードに係止したところで引っ張るならば、ビードの一部はホイールリムのフランジから外れて捲り上がる。この状態で、タイヤ側面にビードローラを押し当てると共にタイヤを回転するならば、上部ビードはホイールリムのフランジから外れる。この場合、互いに屈曲する複数リンク先端に取着されているビード係止補助具はタイヤと共に回転する。
【００１３】
上部ビードが外れた後は、さらにビードローラをタイヤ側面に押し当てて回転するならば、下部ビードもホイールリムから外れて、タイヤはホイールリムから分離する。逆に、タイヤをホイールリムに装着する場合、タイヤをホイールリムに載置する。この際、タイヤは傾いて下側ビードはホイールリムのフランジに一部が嵌っている。そこで、ビードローラをタイヤの上側側面に押し当てながら回転すれば、該下部ビードはホイールリムのフランジに嵌り、さらにビードローラを側面に押圧して回転するならば、上部ビードもホイールリムのフランジに嵌ることになる。タイヤが装着されたならば、リフトが上昇してチャックが外され、リフトに載ったタイヤ付きホイールは該リフトによって降ろされる。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
【実施例】
図１〜図４は本発明に係るタイヤ着脱装置を示す実施例であり、図１は正面図、図２は平面図、図３は右側面図、図４は左側面図を表している。同図の１はチャックを示し、該チャック１は従来から知られているホイール固定手段であり、複数のツメ２，２・・はリンクの動作によって外方向へ拡張することが出来る構造と成っていて、ホイールの中心穴にツメ２，２・・が嵌った状態で拡張することで固定される。
【００１５】
そして、チャック１はモータ（図示なし）により回転駆動され、チャック１に固定されるホイールも同時に回転することが出来る。この装置のベース３の片側にはスタッド４が垂直に起立し、該スタッド４には２個のビードローラ５ａ，５ｂが所定の間隔をおいて取付けられている。そして両ビードローラ５ａ，５ｂはスタッドに沿って上下動可能と成っている。
【００１６】
図３の右側面図に示しているように、スタッド４には２本のガイドポスト６ａ，６ｂが垂直に起立し、昇降台７はガイドポスト６ａ，６ｂに沿って上下動することが出来、両ガイドポスト６ａ，６ｂの間には油圧シリンダー８を備えている。昇降台７は油圧シリンダー８の作動によって上下動し、昇降台７には取着部９ａ，９ｂを設け、上側のビードローラ５ａは該取着部９ａにその向きを変えることが出来るように取付けられている。
【００１７】
そして、上側に位置するビードローラ５ａを軸支しているアーム１０の向きを定める為のリセット用油圧シリンダー１１を取着部９ａの上に備えている。すなわち、ビードローラ５ａの向きが変わっている場合、リセットボタンを押すならば、リセット用油圧シリンダー１１が作動してビードローラ５ａの向きがチャック中心方向となる。
【００１８】
そして、ベース３の左側にはスタッド１２が垂直に起立し、該スタッド１２に沿ってリフト１３が昇降動することが出来る。図４には該スタッド１２を示しているが、リフト１３に備わっているローラ１５，１５・・が２本の支柱１４ａ，１４ｂに沿って転動することで昇降動することが出来る。片側の支柱１４ａ又は１４ｂの外側に２個のローラ１５，１５が接し、内側に１個のローラ１５が接して転動することが出来る。そしてスタット上端にはモータ１６が取付けられ、該モータ１６の主軸から下方へ延びるスクリュー１７がリフト１３に設けているナットと螺合し、該スクリュー１７が回転することでリフト１３は昇降動する。
【００１９】
リフト１３にはタイヤが載せられ、リフト先端に取付けている支え１８に凭れて転倒しないように支持される。該支え１８が先端軸１９を中心として揺動し、リフト１３に載ったタイヤ付きホイールを所定の高さに持上げたところで倒れ、上記チャック１に固定される。ここで、支え１８の揺動はリフト１３に備えている油圧シリンダー２０によって行なわれる。
【００２０】
上記両ビードローラ５ａ，５ｂを回転するタイヤ側面に押し当てることで、一般的なタイヤの着脱を行なうことが出来るが、扁平タイヤではビードローラを側面に押圧して回転してもタイヤはホイールリムから外れることが出来ない。そこで、本発明ではビード係止補助具２１を備えている。該ビード係止補助具２１は先端にツメ２２を形成し、そしてその向きが変えられるように揺動可能に軸支され、又バネ力が付勢されて同図の向きに保たれる。
【００２１】
該ビード係止補助具２１は脚２３の下端に取着され、該脚２３はリンク２４の先端に取付けられ、リンク２４はリンク２５の先端に揺動可能に連結し、さらにリンク２５はリンク２６に揺動可能に連結している。リンク２６は図３に示しているように、昇降台２７に取着されて該昇降台２７から水平に延び、昇降台２７はベース３から垂直に起立するエアシリンダー２８のピストンロッド先端に連結している。
【００２２】
エアシリンダー２８のピストンロッド３０の両側に２本のガイド２９ａ，２９ｂが平行を成して延び、昇降台２７が該ガイド２９ａ，２９ｂに沿って昇降動することが出来る。従って、ビード係止補助具２１はその高さを自由に変えることが出来、又３つのリンク２４，２５，２６の向きを変えることでその位置を変えることが可能となる。該ビード係止補助具２１は先端ツメ２２がタイヤビードに係止して上昇するならば、ホイールリムのフランジからビードの一部を捲り上げることが出来る。
【００２３】
図５はタイヤ付きホイールをチャック１に固定する作業工程（ａ）〜（ｈ）を示している。
（ａ）はリフト１３が空の状態であり、降下してベース３に載っている。タイヤ付きホイール３１をチャック１に装着固定する場合、上側ビードローラ５ａはその向きを変えて、装着に際して邪魔にならない位置にある。
（ｂ）はリフト１３にタイヤ付きホイール３１が載せられた場合を示し、タイヤ付きホイール３１は支え１８に凭れて転倒しない。
（ｃ）はリフト１３が上昇してタイヤ付きホイール３１が持上げられた状態を示している。該リフト１３は前記図４に示すように、モータ１６にてスクリュー１７が回転することで、該リフト１３は両支柱１４ａ，１４ｂに沿って上昇することが出来る。
（ｄ）支え１８が倒れて水平となる。支え１８はリフト１３に取付けている油圧シリンダー２０が作動し、軸１９を中心として揺動可能と成っている。この際、上側ビードローラ５ａはその向きを変えている為に、倒れるタイヤに接することはない。
（ｅ）前記（ｄ）のように支え１８が倒れてタイヤ付きホイール３１は水平となるが、チャック１の位置と一致しない。そこで、該チャック１を図のように右側へ移動してホイールの中心穴と位置合わせする。
（ｆ）リフト１３が降下してチャック１がホイール穴に嵌り、該チャック１が拡張することでホイールが固定される。
（ｇ）タイヤ付きホイール３１がチャック１に固定されたならば、倒しておいたビードローラ５ａは元の位置にリセットされる。これは、図１に示すリセット用油圧シリンダー１１にて行なわれる。
（ｈ）はチャック１を左側へ移動する作業工程である。すなわち、（ｅ）においてホイールの穴とチャック位置を合わせる為に右側へ移動しているが、この位置ではビードローラ５ａ、５ｂにてタイヤ側面を押圧することが出来ない。そこで、該ビードローラ５ａ，５ｂがホイールリムのフランジに当らないようにタイヤ付きホイール３１と共にチャック１を左方向へ移動する。
この状態にセッティングされたところで、ホイール３２からタイヤ３３が取外される。
【００２４】
図６（ａ）〜（ｇ）はホイール３２からタイヤ３３が取外される作業工程を示している。
（ａ）は前記図５（ｈ）と同じ状態で、タイヤ付きホイール３１がチャック１に固定されて、セッティングが完了した場合である。
（ｂ）は上側ビードローラ５ａが降下し、回転するタイヤ３３の側面を押圧して上側ビードのビードブレークが行なわれる。タイヤビードはホイールリムのビード部に固着している為に、先ずビードブレークが行なわれる。
（ｃ）は同じく、下側ビードローラ５ｂを上昇して回転するタイヤ側面を押圧し、下側ビードのビードブレークが行なわれる。従って、両側のビードブレークが完了する。
（ｄ）はビード係止補助具２１を降下し、ホイールリムのフランジ外周に沿って先端ツメ２２を押し込むならば、上側ビード３４ａに係止する。該ビード係止補助具２１は互いに屈曲可能に連結しているリンク２６，２５，２４にて支持されている為に、ビード係止補助具２１は任意の位置へ自由に移動し、ツメ２２の背面側をホイールリムのフランジ外周に接して降下させることで、上側ビード３４ａにツメ２２が係止する。ビード係止補助具２１の降下は図３に示しているエアシリンダー２８が作動して行なわれる。ここで、ツメ２２が係止するビードの位置は、下側ビードローラ５ｂのほぼ真上に位置する。
（ｅ）は上側ビード３４ａに係止したところでビード係止補助具２１を上昇するならば、上側ビード３４ａの一部はホイールリムのフランジから捲り上がる。
（ｆ）はこの状態で下側ビードローラ５ｂをタイヤ側面に押圧し、ホイールと共にタイヤ３３が回転するならば、上側ビード３４ａはホイールリムから外れる。ここで、ビード係止補助具２１はタイヤと共に回転移動する。すなわち、互いに屈曲可能に連結した３つのリンク２６，２５，２４の先端に取付けられているビード係止補助具２１はタイヤと共に回転することが出来る。
（ｇ）は下側ビードローラ５ｂをタイヤ側面に押圧して回転するならば、下側ビード３４ｂはホイールリムのフランジから外される。すなわち、上側ビード３４ａが外れた後は、引き続き下側ビードローラ５ｂによって下側ビード３４ｂが外され、タイヤ３３はホイール３２から分離する。
【００２５】
図７（ａ）〜（ｅ）はホイール３２にタイヤ３３を装着する作業工程を示している。
（ａ）はチャック１に固定されたホイール３２の上にタイヤ３３が載置されている場合である。該タイヤ３３の載置はリフト１３にて行なわれる為に、上側ビードローラ５ａは倒されている。
（ｂ）上側ビードローラ５ａが所定の位置にセッティングされる。
（ｃ）は上側ビードローラ５ａが降下して上側のタイヤ側面を押圧し、この状態でホイールと共にタイヤ３３が回転することで下側ビード３４ｂがホイールリムのフランジに嵌る。
（ｄ）は引き続き上側ビードローラ５ａがタイヤ側面を押圧することで、上側ビード３４ａもホイールリムのフランジに嵌ることが出来る。
（ｅ）はホイールリムにタイヤ３３が装着完了した場合を示している。
【００２６】
図８（ａ）〜（ｆ）はホイールリムにタイヤ３３を装着されたタイヤ付きホイール３１をチャック１から取外す作業工程を示している。
（ａ）はタイヤ３３が装着されたタイヤ付きホイール３１がチャック１に固定されている場合である。
（ｂ）はチャック１が解除され、上側ビードローラ５ａが倒される。ここで、チャック１が解除されてもタイヤ付きホイール３１は受け面３５，３５・・（図１参照）に載って支持されることで落下することはない。
（ｃ）はリフト１３が上昇するならば、支え１８にてタイヤ付きホイール３１は持上げられる。
（ｄ）は支え１８が起立することでタイヤ付きホイール３１も起立する。
（ｅ）リフト１３はさらに降下して、ベース３まで降りる。
（ｆ）はベース３まで降りたリフト１３からタイヤ付きホイール３１を転がして外す。
【００２７】
以上述べたように、本発明に係るタイヤ着脱装置は２個のビードローラと複数リンク介してその位置を自由に変えることが出来るビード係止補助具を取付けたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のタイヤ着脱装置はタイヤ側面を押圧するビードローラを備えると共にタイヤビードに係止するビード係止補助具を備えている。従って、固着したビードがビードローラにてブレークされ、ブレークされたタイヤビードの一部はビード係止補助具の先端ツメに係止してホイールリムのフランジから捲り上げられる。この状態で、タイヤを回転すると共にビードローラにて下側タイヤ側面を押圧すれば、タイヤビードは簡単にホイールリムのフランジから外れる。
【００２９】
ビード係止補助具を使用してタイヤビードをフランジから捲り上げ、この状態でビードがホイールリムから外される為に、タイヤは無理な変形が強いられることはなく、スムーズな取外しが行なわれる。そして、ビードに係止したビード係止補助具は互いに屈曲可能に連結している複数リンクの先端に取付けられている為に、タイヤの回転と共に回動することができることで、ビードとビード係止補助具間の滑りもなく、無理なく取外すことが出来る。
【００３０】
逆に、ホイールにタイヤを装着する場合には、ビードローラにてタイヤ側面を押圧しながら回転することで行なわれる。このように、本発明のタイヤ着脱装置は、２個のビードローラとビード係止補助具を備えている為に、ビードローラだけで側面を押圧してタイヤの着脱作業を行なう場合に比較して短時間で効率よく行なうことが出来ると共に、タイヤは無理に変形されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタイヤ着脱装置の正面図。
【図２】本発明に係るタイヤ着脱装置の平面図。
【図３】本発明に係るタイヤ着脱装置の右側面図。
【図４】本発明に係るタイヤ着脱装置の左側面図。
【図５】タイヤ付きホイールのチャックへのセッティング工程。
【図６】タイヤの取外し工程。
【図７】タイヤの装着工程。
【図８】タイヤ付きホイールをチャックから取外す工程。
【図９】従来のタイヤ着脱装置。
【図１０】ビードローラを押圧してタイヤを着脱する場合。
【符号の説明】
１ チャック
２ ツメ
３ ベース
５ ビードローラ
１３ リフト
１８ 支え
２１ ビード係止補助具
２２ ツメ
３１ タイヤ付きホイール
３２ ホイール
３３ タイヤ
３４ ビード

Claims (5)

1. ホイールを固定して回転駆動する為のチャックを設け、回転するタイヤ側面を押圧する為のビードローラを備えると共に、該ビードローラはチャックの軸方向に移動可能とし、又ホイールリムに装着されているタイヤのビードに係止するツメを先端に形成したビード係止補助具を揺動可能に設け、該ビード係止補助具は互いに屈曲可能に連結した複数リンクを介して取付けられると共に上記チャックの軸方向に移動可能としたことを特徴とするタイヤ着脱装置。
2. ホイールを固定して回転駆動する為のチャックをベースに起立して設け、又ベースの片側にはスタッドを起立し、上記チャックに取付けられて回転するタイヤ側面を押圧する２個のビードローラを上記スタッドに沿って上下動可能に取付け、そしてホイールリムに装着されているタイヤビードに係止するツメを先端に形成したビード係止補助具を揺動可能に設け、該ビード係止補助具は互いに屈曲可能に連結した複数リンクを介して取付けられると共に複数リンクと共に上下方向に移動可能とし、さらにベースの反対側にはタイヤを載せるリフトを昇降可能に備え、該リフトには水平に倒れることが出来る支えを取付けたことを特徴とするタイヤ着脱装置。
3. ホイールを固定する上記チャックはビードローラの軸方向に移動可能とし、そして上側ビードローラは倒れるように取付けられた請求項２記載のタイヤ着脱装置。
4. 上記ビード係止補助具は３つのリンクを介して取付けられた請求項２、又は請求項３記載のタイヤ着脱装置。
5. チャックに固定されて回転するホイールリムに装着されているタイヤをその側面にビードローラを押圧して取外す方法において、該ビードローラによって両ビードをホイールリムのビード部からブレークし、ホイールリムのフランジに沿ってビード係止補助具を挿入することで先端に形成したツメにビードを係止し、そしてビード係止補助具を引っ張ってビードの一部を捲り上げ、この状態でタイヤ側面をビードローラにて押圧すると共にタイヤを回転しながら一方側ビードをホイールリムから外し、さらにビードローラを押圧しながらタイヤを回転することで反対側ビードをホイールリムから外すことを特徴とするタイヤ取外し方法。

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