JP2005096662A - タイヤ組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールのうち付属部品が予め装着されたリム外周面にタイヤを組み付ける方法において、その組付けに起因して付属部品が損傷することを容易に防止する。
【解決手段】ホイール１２にタイヤ１６を上方から斜めに局部的にはめ込むことによってホイールを初期位置に位置決めする。その初期位置に位置決めされた状態から、タイヤにおける一対のビード部７２，７４をホイールの半径方向に拡張する拡張具３０，３２をホイールの回転中心線まわりに旋回させる。その初期位置においては、付属部品９２と、一対のビード部のうち下側に位置する下ビード部７４のうち、ホイールにおける一対のリムフランジ部８２，８４のうち上側に位置する上リムフランジ部８２より下側に位置して既にホイールにはめ込まれている下側部分１００とがオーバラップしない状態で、タイヤをホイールに対して位置決めする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホイールのうち付属部品が予め装着されたリム外周面にタイヤを組み付ける方法に関するものであり、特に、その組付けに起因して付属部品が損傷することを防止する技術に関するものである。

タイヤをホイールを組み付ける種々の方法が既に知られている（例えば、特許文献１参照。）この種のタイヤ組付け方法の一従来例によれば、概して水平に置かれたホイールにタイヤが上方から斜めにして局部的にはめ込まれた状態で、タイヤを半径方向に拡張する拡張具がホイールの中心線まわりに旋回させられ、これにより、タイヤの全体がホイールにはめ込まれる。
特開平１−１５３３１１号公報

近年、車両走行中にタイヤに関連する情報を取得することが行われている。そのため、タイヤが組み付けられるホイールにセンサが付属部品として装着される。この種のセンサの用途には、例えば、タイヤの空気圧を検出する用途、タイヤの温度を検出する用途、タイヤの歪みを検出する用途、タイヤに作用する上下力、横力または前後力を検出する用途などがある。ホイールには、センサと共に通信機も付属部品として搭載されたり、センサと通信機とが一体化されたユニットが付属部品として搭載される場合もある。

上述の付属部品は、通常、タイヤがホイールに組み付けられる前にホイールに装着される。一方、センサの如き付属部品は、予定外の外力によっては損傷し易い場合がある。そのため、タイヤをホイールに組み付ける際には、タイヤとの接触によって付属部品に過大な外力が作用しないように留意することが必要である。

しかしながら、従来のタイヤ組付け方法を実施する際には、その組付けに起因して付属部品が損傷しないようにするために慎重な作業が要求されていた。そのため、作業者の負担を軽減したり、組付け作業の能率を改善するために適当なタイヤ組付け方法が要望されていた。

以上説明した事情に鑑み、本発明は、ホイールのうち付属部品が予め装着されたリム外周面にタイヤを組み付ける方法において、その組付けに起因して付属部品が損傷することを容易に防止することを課題としてなされたものである。

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。
（１） 互いに対向する一対のリムフランジ部が形成されたリムを有するホイールのうち付属部品が予め装着されたリム外周面にタイヤをはめ込んで組み付けるために、ホイールにタイヤを上方から、ホイールの回転中心線に対してタイヤの回転中心線が傾斜する姿勢で局部的にはめ込むことによってホイールを初期位置に位置決めし、その初期位置に位置決めされた状態から、タイヤにおいてその軸方向に互いに対向する一対のビード部であって前記リム外周面にはめ込まれるべきものに側方から局部的に接触してそれら一対のビード部を前記ホイールの半径方向に拡張する拡張具をホイールの回転中心線まわりに旋回させるタイヤ組付け方法であって、
前記初期位置において、前記ホイールの回転中心線と前記タイヤの回転中心線とを含む一平面に対して直角な方向にそれらホイールとタイヤとを見た場合に、前記付属部品と、前記一対のビード部のうち前記初期位置において下側に位置する下ビード部のうち、前記一対のリムフランジ部のうち前記初期位置において上側に位置する上リムフランジ部より下側に位置して既に前記ホイールにはめ込まれている下側部分とがオーバラップしない状態で、前記タイヤを前記ホイールに対して位置決めするタイヤ位置決め工程を含むタイヤ組付け方法。

この方法が実施されると、タイヤの初期位置においては、ホイールの回転中心線とそれに対して傾斜するタイヤの回転中心線とを含む一平面に対して直角な方向にそれらホイールとタイヤとを見た場合に、タイヤのリム外周面に予め装着された付属部品が、タイヤにおける一対のビード部のうち下側に位置する下ビード部に対して、ホイールの軸方向に隔たることとなる。

しかも、下ビード部のうち付属部品がホイールの軸方向に対向する部分（以下、「付属部品との対向部分」という。）が、下ビード部のうち初期位置において上リムフランジ部より下側に位置して既にホイールにはめ込まれている下側部分に属している。

本項に係る方法が実施されると、この初期状態から拡張具の旋回が開始され、その後、拡張具ははじめて、下ビード部のうち初期位置においては上リムフランジ部より上側に位置してホイールにはめ込まれていなかった上側部分に接触する。この接触の開始時における拡張具の位置が接触開始位置である。

下ビード部のうち拡張具が接触する接触位置においては、拡張具によってタイヤの下ビード部がタイヤの半径方向に拡張される結果、その下ビード部にそれの周方向にテンションが発生する。さらに、接触位置においては、下ビード部の一直径であってその接触位置を通過するものが引き伸ばされる結果、下ビード部をホイールのリム外周面に半径方向に押し付ける押付け力も発生する。

上述の接触開始位置から拡張具がさらに旋回させられると、その旋回角度の増加につれて、タイヤのうちホイールにはめ込まれている部分が占める領域が増大する一方、ホイールにはめ込まれていない部分が占める領域が減少し、やがて、ホイールにはめ込まれていない部分が占める領域が消滅して下ビード部の全体がホイールにはめ込まれることになる。

タイヤのうちホイールにはめ込まれている部分が占める領域が増大する間、その部分における各周方向部位は、ホイールに対し、そのホイールにおける一対のリムフランジ部間において、ホイールの軸方向に沿って下向きに移動させられる。

したがって、本項に係る方法を実施すれば、拡張具が旋回開始位置から上述の接触開始位置まで旋回させられる区間においては、下ビード部のうち付属部品との対向部分には、テンションも押付け力もほとんど発生させられない。

これに対し、拡張具が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、下ビード部にテンションが発生させられるが、その下ビード部のうち付属部品との対向部分は、既にホイールにはめ込まれているとともに、ホイールの中心に関して反対側の部分も、既にホイールにはめ込まれている。そのため、その下ビード部のうち付属部品との対向部分には、テンションは発生させられるが、下ビード部を付属部品に押し付ける押付け力はほとんど発生させられない。

拡張具が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、さらに、拡張具の旋回角度の増加につれて、下ビード部のうち付属部品との対向部分が、ホイールの軸方向に沿って下向きに移動させられる。

本項に係る方法が、タイヤの初期位置において、付属部品が下ビード部より上方に位置するようにタイヤがホイールに対して位置決めされる態様で実施される場合には、拡張具が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においても、それに先行する区間と同様に、下ビード部が付属部品に接触せずに済む。

これに対し、本項に係る方法が、タイヤの初期位置において、付属部品が下ビード部より下方に位置するようにタイヤがホイールに対して位置決めされる態様で実施される場合には、拡張具が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、それに先行する区間とは異なり、下ビード部のうち付属部品との対向部分が、下向きに移動させられる際に、その付属部品に接触する可能性がある。

しかし、下ビード部が局部的に付属部品に接触する状態が生起されるにしても、下ビード部のうち付属部品との対向部分は、その接触に先立って既にホイールにはめこまれていて、半径方向に拡張されていないから、付属部品との接触時に下ビード部がその付属部品を強く押し付けずに済む。

したがって、本項に係る方法によれば、タイヤの初期位置において、付属部品と、下ビード部のうちホイールに既にはめ込まれている下側部分とがオーバラップしない状態で、タイヤがホイールに対して位置決めされる限り、その位置決めが、付属部品が下ビード部より上方に位置するように行われるか、下方に位置するように行われるかを問わず、タイヤ組付けに起因して付属部品が損傷せずに済む。

以上の説明から明らかなように、本項に係る方法によれば、タイヤの組付けに起因して付属部品が損傷しないようにするための作業者の負担を軽減したり、組付け作業の能率を改善することが容易となる。

本項における「付属部品」は、例えば、センサ、外部との通信を行う通信機等、電気部品または電子部品を少なくとも１個含むように構成することが可能である。

また、本項における「付属部品」は、タイヤがホイールに組み付けられて成る車輪の状態量を検出するセンサを含むように構成することが可能である。この種のセンサとしては、例えば、タイヤの空気圧を検出するセンサ、タイヤの温度を検出するセンサ、タイヤの歪みを検出するセンサ、タイヤに作用する上下力、横力または前後力を検出するセンサなどがある。
（２） 前記付属部品が、前記初期位置において、前記下側部分に、前記ホイールの軸方向において対向する（１）項に記載のタイヤ組付け方法。
（３） 前記タイヤ位置決め工程が、前記初期位置において、前記付属部品が前記下側部分より下方に位置するように前記タイヤを前記ホイールに対して位置決めする（１）または（２）項に記載のタイヤ組付け方法。

この方法によれば、拡張具の旋回中、下ビード部のうち付属部品との対向部分が、拡張具が上述の接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、それに先行する区間とは異なり、下向きに移動させられる過程において、付属部品に接触する可能性がある。

しかし、上述のように、下ビード部が局部的に付属部品に接触する状態が生起されるにしても、下ビード部のうち付属部品との対向部分は、その接触に先立って既にホイールにはめこまれていて、半径方向に拡張されていないから、付属部品との接触時に下ビード部からその付属部品を強く押し付けずに済む。
（４） さらに、
前記拡張具を、その拡張具が前記下ビード部に側方から局部的に接触する区間が存在する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに正方向に半周、開始位置から反転位置まで旋回させることにより、前記下ビード部を前記ホイールにはめ込む下ビード部はめ込み工程と、
前記下ビード部の全体が前記ホイールにはめ込まれた後、前記拡張具を、その拡張具が前記上ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに逆方向に半周、前記反転位置から前記開始位置まで旋回させることにより、前記上ビード部を前記ホイールにはめ込む上ビード部はめ込み工程と
を含む（１）ないし（３）項のいずれかに記載のタイヤ組付け方法。

この方法によれば、同じ拡張具の正方向旋回によって下ビード部が、逆方向旋回によって上ビード部がそれぞれホイールにはめ込まれる。
（５） さらに、前記タイヤ位置決め工程の実行に先立ち、前記ホイールの周方向位置のうち、前記開始位置と前記反転位置とにそれぞれ対応する２位置から外れた周方向位置に前記付属部品が位置するように前記ホイールを位置決めするホイール位置決め工程を含む（４）項に記載のタイヤ組付け方法。

タイヤが初期位置にある状態において、ホイールの周方向位置のうち拡張具の開始位置に対応する位置においては、下ビード部がホイールに既にはめ込まれている。これに対し、ホイールの中心に関してその開始位置とは反対の位置、すなわち、拡張具の反転位置に対応する位置においては、下ビード部がホイールにはめ込まれていない。

そのため、拡張具が反転位置に位置し、その位置において下ビード部がホイールにはめ込まれようとすると、下ビード部が半径方向に拡張される結果、下ビード部がホイールを半径方向に押し付ける力が発生する。この押付け力は、開始位置と反転位置とにおいてそれぞれ下ビード部をホイールに押し付ける力である。

このとき、例えば、それら開始位置と反転位置とに対してそれぞれ位相が９０度ずれた位置、すなわち、ホイールの回転中心線とタイヤの回転中心線とを含む一平面に対して直角な方向においてそれらホイールとタイヤとを見た場合にホイールの長手寸法の中央位置に当たる位置には、周方向のテンションは発生するものの、押付け力はほとんど発生しない。

以上の知見に基づき、本項に係る方法においては、タイヤ位置決めに先立ち、ホイールの周方向位置のうち拡張具の開始位置と反転位置とにそれぞれ対応する２位置から外れた周方向位置に付属部品が位置するようにホイールが位置決めされる。

したがって、この方法によれば、拡張具により、それの反転位置において下ビード部をホイールにはめ込もうとする際に、下ビード部から付属部品に発生する押し付ける力が、ホイールの周方向位置のうち拡張具の開始位置と反転位置とにそれぞれ対応する２位置の少なくとも一方に付属部品が位置するようにホイールが位置決めされる場合に比較して、大きくならずに済む。
（６） 前記下ビード部はめ込み工程が、前記拡張具と、前記タイヤのうちの一対の側面のうち上側に位置する上側面に局部的に接触してタイヤを前記ホイールの軸方向に押える押え具とを、前記拡張具が前記下ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに前記正方向に半周、前記開始位置から前記反転位置まで旋回させるものであり、
前記上ビード部はめ込み工程が、前記下ビード部の全体が前記ホイールにはめ込まれた後、前記拡張具と前記押え具とを、前記拡張具が前記上ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記逆方向に半周、前記反転位置から前記開始位置まで旋回させるものである（４）または（５）項に記載のタイヤ組付け方法。

この方法によれば、拡張具の正方向旋回中、押え具により、下ビード部がホイールにはめ込まれることが支援される。さらに、拡張具の逆方向旋回中、押え具により、上ビード部がホイールにはめ込まれることが支援される。
（７） さらに、前記押え具のうち前記タイヤに接触する部分の位置を、前記ホイールの回転中心線に対して直角な方向に前記付属部品を通過する付属部品通過平面から外れた位置に位置するように調整する押え具位置調整工程を含む（６）項に記載のタイヤ組付け方法。

前記（６）項に係る方法が実施されると、まず、拡張具および押え具の正方向旋回により、下ビード部がホイールにはめ込まれ、次に、拡張具および押え具の逆方向旋回により、上ビード部がホイールにはめ込まれる。

正方向旋回中には、下ビード部のうち付属部品との対向部分は、予めホイールにはめ込まれているため、下ビード部が付属部品を強く押し付けることはない。

これに対し、逆方向旋回中には、上ビード部のうち付属部品との対向部分は、もともとは、上リムフランジ部より上方にあるため、拡張具および押え具がその部分を通過する際には、上ビード部が半径方向に拡張されて上リムフランジ部を乗り越えてホイールにはめ込まれる。そのため、上ビード部のうち付属部品との対向部分は、付属部品を強く押し付ける可能性がある。

これに対し、本項に係る方法が実施されると、押え具のうちタイヤに接触する部分の位置が、ホイールの回転中心線に対して直角な方向に付属部品を通過する付属部品通過平面から外れた位置に位置させられる。

したがって、上ビード部をホイールにはめ込むために押え具が旋回させられ、その途中において付属部品を通過しようする際に、押え具によって上ビード部が付属部品を強く押し付けずに済む。
（８） 前記押え具位置調整工程が、前記押え具のうち前記タイヤに接触する部分の位置を前記付属部品通過平面より上方に位置するように調整する（７）項に記載のタイヤ組付け方法。

前記（７）項に係る方法は、付属部品がリムに片持ち状に、かつ、リム外周面から露出する状態で固定されるホイールにタイヤを組み付けるために実施することが可能である。

このように付属部品がホイールに配置される場合には、付属部品の固定端と自由端とのうち、作用する力の割に大きな曲げモーメントが発生するのは自由端であり、大きな曲げモーメントが発生し難いのは固定端である。

したがって、タイヤの組付け中に、タイヤから付属部品に作用する押付け力が完全に回避できない状況において、その押付け力に起因した付属部品の損傷（例えば、曲げ変形）を防止するためには、付属部品の固定端は、一対のリムフランジ部のうち上側に位置する上リムフランジ部寄りに位置し、一方、その付属部品の自由端は、一対のリムフランジ部のうち下側に位置する下リムフランジ部寄りに位置するように、付属部品をホイールに装着することが望ましい。なぜなら、上ビード部は通常、上リムフランジ部に装着されるようにホイールにはめ込まれ、このとき、上ビード部は、付属部品の自由端ではなく固定端に接触する可能性があるからである。

そして、付属部品の固定端は上リムフランジ部寄りに位置し、一方、その付属部品の自由端は下リムフランジ部寄りに位置するように付属部品がホイールに予め装着される場合には、本項に係る方法を実施すれば、押え具によって上ビード部が付属部品を押し付けるにしても、その押付けが付属部品の自由端ではなく固定端で行われることとなり、同じ押付け力が付属部品に作用するにしても、付属部品に発生する曲げモーメントが小さくて済む。

その結果、この方法によれば、上ビード部をホイールにはめ込むべく押え具が旋回させられる際に、その途中において上ビード部が付属部品に接触するにしても、付属部品が損傷せずに済む。

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態の一つを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の一実施形態に従うタイヤ組付け方法を実施するのに好適なタイヤマウンタ１０が側面図で示され、図２には、そのタイヤマウンタ１０の要部が平面図で示されている。

図１に示すように、このタイヤマウンタ１０は、ホイール１２が水平な姿勢でセンタリングされて位置決めて固定されるホイール固定具１４を備えている。このタイヤマウンタ１０は、さらに、そのホイール固定具１４によって位置決めされたホイール１２にタイヤ１６をはめ込むために作動させられるヘッド２０を備えている。

ヘッド２０は、図示しない昇降装置により、ホイール固定具１４に対して昇降可能に設計されている。ヘッド２０は、図１に示す作用位置と、その作用位置から上方に位置する図示しない退避位置とに移動させられる。図２に示すように、ヘッド２０は、２個の拡張ローラ３０，３２と１個の押えローラ３４とを１組とする２組のローラセット４０，４２を備えている。

なお付言するに、本実施形態においては、それら２組のローラセット４０，４２がヘッド２０と一緒に昇降させられるようになっているが、ヘッド２０は静止したままで、２組のローラセット４０，４２のみが昇降させられる態様で本発明を実施することが可能である。

２組のローラセット４０，４２は、図示しない回転体（例えば、アーム）により、ホイール固定具１４の中心線（すなわち、位置決めされたホイール１２の回転中心線）まわりにそれぞれ互いに逆向きに旋回させられる。それら２組のローラセット４０，４２は、ホイール固定具１４の中心線と共通の旋回中心線を有している。

図１に示すように、各組のローラセット４０，４２においては、２個の拡張ローラ３０，３２がいずれも、旋回中心線に対して平行に延びている。図２に示すように、各拡張ローラ３０，３２が旋回させられることによって各拡張ローラ３０，３２の外周面が同心状に描く２個の円筒面のうち外側のものが、位置決めされたホイール１２のリムフランジ部に外接する円筒面に概して接するように、各拡張ローラ３０，３２の旋回半径が設定されている。

図１に示すように、各拡張ローラ３０，３２の下端部は、ヘッド２０が作用位置にある状態で、ホイール１２の軸方向に小さな設定隙間を隔ててホイール１２のリムフランジ部に対向するように設定されている。

これに対し、押えローラ３４は、図１および図２に示すように、ヘッド２０が作用位置にある状態で、位置決めされたホイール１２に対して位置決めされたタイヤ１６の一対の側面５０，５２のうち上側に位置する上側面５０に接触し、その上側面５０に下向きの力を作用させる。押えローラ３４は、それの先端部において上側面５０に接触するが、その先端部の位置は、タイヤマウンタ１０の使用の先立ち、タイヤ１６またはホイール１２の種類に応じて調整される。これが後述の初期調整の一部である。

図２に示すように、この押えローラ３４も、同じ組のローラセット４０，４２に属する２個の拡張ローラ３０，３２と一緒に、前記旋回中心線まわりに旋回させられる。押えローラ３４は、図１に示すように、ヘッド２０から下向きに延びる延出部材５４の先端部に回転可能に取り付けられたフリーローラとして構成されている。押えローラ３４は、上記旋回中心線に向かって半径方向に延びる軸線まわりに回転可能に延出部材５４に取り付けられている。

それら２組のローラセット４０，４２は、タイヤ１６をホイール１２にはめ込むために、図２に示す開始位置（旋回中心線まわりの旋回角が０度）からそれぞれ互いに逆向きに半周（１８０度）、旋回させられて反転位置（旋回中心線まわりの旋回角が１８０度）に到達する。その後、それら２組のローラセット４０，４２はそれぞれ、それまでの旋回方向とは逆向きに半周、旋回させられる。

図２には、各組のローラセット４０，４２の旋回中に、各組のローラセット４０，４２が移動させられる経路が、押えローラ３４に代表的に関連付けて矢印付きの実線で示されている。図２から明らかなように、各組のローラセット４０，４２は、往き区間と戻り区間とを有するように旋回させられ、往き区間においては、開始位置から反転位置まで正方向に旋回させられ、これに対し、戻り区間においては、反転位置から開始位置まで逆方向に旋回させられる。

図１に示すように、タイヤマウンタ１０は、さらに、タイヤ受け６０を備えている。タイヤ受け６０は、位置決めされたホイール１２にタイヤ１６が斜めに重ねられる際に、タイヤ１６のうちの下側部分を支持することにより、ホイール１２に対するタイヤ１６の実際角度を目標角度に調整するために設けられている。タイヤ受け６０は、タイヤ１６との接触位置に関して高さが調整可能となっている。タイヤ１６との接触位置を上下方向に変更することが可能となっているのであり、これにより、タイヤ１６の実際角度が変化させられる。

タイヤ受け６０は、それ自体が昇降するように設計することは可能であるが、本実施形態においては、水平面に対して傾斜した傾斜面６２によってタイヤ１６に接触させられるとともに、タイヤ受け６０が水平に移動させられるように設計されている。傾斜面６２がタイヤ１６との接触面として利用されることにより、タイヤ受け６０の水平移動が、タイヤ１６との関係においては、垂直移動に変換されるようになっているのである。

タイヤ受け６０の、タイヤ１６に対する有効高さは、タイヤマウンタ１０の使用に先立ち、タイヤ１６またはホイール１２の種類に応じて調整される。これも、後述の初期調整の一部である。

図３には、本実施形態に従うタイヤ組付け方法によってタイヤ１６がホイール１２に組み付けられて成る車輪（タイヤ付きホイール）７０が部分的に断面図で示されている。

タイヤ１６においては、その軸方向に一対のビード部７２，７４が互いに対向させられている。タイヤ１６は、さらに、トレッド部７６を備えている。

これに対し、ホイール１２は、ディスク状のハブ７８とリム８０とを備えている。リム８０においては、ホイール１２の軸方向に一対のリムフランジ部８２，８４が互いに対向させられている。リム８０は、それの外周面８８において、タイヤ１６のトレッド部７６に対向させられている。

図３に示すように、リム８０には、一対のリムフランジ部８２，８４のうちホイール１２がホイール固定具１４に固定された状態において上側に位置する上リムフランジ部８２に近接した位置においてタイヤバルブ８６が装着されている。タイヤバルブ８６は、それの基端部がリム内周面９０に片持ち状に固定される状態で、リム内周面９０から突出させられている。

タイヤバルブ８６の基端部は、タイヤ１６内の空気圧を直接に検出するセンサ９２に接続されている。センサ９２は、タイヤ１６が装着される図示しない車体に対して無線通信を行う通信機能を備えている。

センサ９２は、厚さを有して延びる扁平板状を有しており、それの一側部においてタイヤバルブ８６の基端部に片持ち状に固定されている。図３に示すように、リム外周面８８には、タイヤバルブ８６の装着位置に凹部９４が形成されており、その凹部９４を利用してセンサ９２がリム外周面８８に装着されている。

センサ９２は、タイヤ１６がホイール１２に組み付けられるのに先立ち、ホイール１２に装着されている。したがって、本実施形態に従うタイヤ組付け方法は、ホイール１２のうちセンサ９２が予め装着されたリム外周面８８にタイヤ１６を組み付けるために実施される。

以上、タイヤマウンタ１０の構成およびそのタイヤマウンタ１０を用いて組み付けられるべきタイヤ付きホイール（車輪）７０の構成を説明したが、次に、タイヤマウンタ１０を用いてタイヤ１６をホイール１２に組み付ける方法を具体的に説明する。まず、概略的に説明する。

このタイヤ組付け方法が実施されると、ホイール１２にタイヤ１６が上方から、ホイール１２の回転中心線に対してタイヤ１６の回転中心線が傾斜する姿勢で局部的にはめ込まれることによってホイール１２が初期位置に位置決めされる。その初期位置に位置決めされた状態から、拡張ローラ３０，３２と押えローラ３４とが互いに一体的に、旋回中心線まわりに旋回させられる。

初期位置においては、ホイール１２の回転中心線とタイヤ１６の回転中心線とを含む一平面に対して直角な方向にそれらホイール１２とタイヤ１６とを見た場合、すなわち、図１において紙面に直角な方向にみた場合に、センサ９２と、一対のビード部７２，７４のうち初期位置において下側に位置する下ビード部７４のうち、一対のリムフランジ部８２，８４のうち初期位置において上側に位置する上リムフランジ部８２より下側に位置して既にホイール１２にはめ込まれている下側部分１００とがオーバラップしない状態で、タイヤ１６がホイール１２に対して位置決めされる。

具体的には、図１に示すように、初期位置においては、センサ９２が下側部分１００の下方に位置させられる。

次に、このタイヤ組付け方法を図４ないし図６を参照して具体的に説明する。

このタイヤ組付け方法は、タイヤ１６をホイール１２に組み付けるのに先立ち、それらタイヤ１６およびホイール１２の仕様および種類にタイヤマウンタ１０を適合させるために、前述の初期調整が行われる。

図４には、その初期調整が工程図で示されている。この初期調整においては、まず、ステップＳ１１（以下、単に「Ｓ１１」で表わす。他のステップについても同じとする。）において、タイヤ受け６０の高さが調整される。

具体的には、図１に示すように、その調整後にホイール固定具１４によって位置決めされることが想定されるホイール１２にタイヤ１６が初期位置において載せられることが想定された場合に、下側部分１００より下方にセンサ９２が位置するタイヤ１６の、水平面に対する実際角度が目標角度と等しくなるように、タイヤ受け６０の高さが調整される。

次に、図４におけるＳ１２において、押えローラ３４の高さが調整される。具体的には、押えローラ３４のうちタイヤ１６の上側面５０に接触する部分の位置（以下、単に「押えローラ３４の位置」という。）が、ホイール１２の回転中心線に対して直角な方向にセンサ９２を通過するセンサ通過平面から外れた位置に位置するように調整される。

さらに具体的には、押えローラ３４の位置が、センサ通過平面より上方に位置するように調整される。そのように調整されれば、図５に示すように、押えローラ３４の旋回中、押えローラ３４がセンサ９２に最も接近する状態において、押えローラ３４がセンサ９２にほとんど接触しないか、接触するにしても、センサ９２の固定端においてのみ接触する。したがって、押えローラ３４がセンサ９２を通過する際に、押えローラ３４との接触によってセンサ９２に大きな曲げモーメントが発生せずに済む。

以上で、この初期調整が終了する。

図６には、このタイヤ組付け方法のうちのタイヤ組付けが工程図で示されている。このタイヤ組付けにおいては、まず、Ｓ１０１において、ホイール１２がホイール固定具１４を用いて位置決めされる。このとき、ホイール１２は、図１および図２に示すように、それに予め装着されたセンサ９２が、開始位置および反転位置に対して位相がそれぞれ９０度ずれた位置、すなわち、開始位置から図２において反時計方向（時計方向でも可。）に９０度移動した位置に位置するように位置決めされる。

次に、図６におけるＳ１０２において、そのようにして位置決めされたホイール１２に対してタイヤ１６が位置決めされる。タイヤ１６は、図１に示すように、開始位置において最も下側に位置し、その最下端位置においてタイヤ受け６０に支持されるように位置決めされる。

この位置がタイヤ１６の初期位置であり、この初期位置において、図１に示すように、タイヤ１６がホイール１２に上方から斜めに重ねられ、下ビード部７４の一部においてのみホイール１２にはめ込まれる。その一部が下側部分１００であり、下ビード部７４のうち、上リムフランジ部８２より上方に位置する部分が、最初においてはホイール１２にはめ込まれない上側部分１０２である。

続いて、図６におけるＳ１０３において、ヘッド２０が退避位置から作用位置に下降されることにより、２組のローラセット４０，４２に属する拡張ローラ３０，３２および押えローラ３４がタイヤ１６およびホイール１２に接近させられる。各拡張ローラ３０，３２は、ホイール１２の上面に設定隙間を隔てて対向する位置まで下降させられ、これに対し、各押えローラ３４は、タイヤ１６の上側面５０に押し付けられる。

その後、Ｓ１０４において、第１組のローラセット４０は、図２において反時計方向である正方向に、開始位置から反転位置まで旋回させられる。一方、第２組のローラセット４２は、第１組のローラセット４０と連動して、同図において時計方向である正方向に、開始位置から反転位置まで旋回させられる。それら旋回により、下ビード部７４がホイール１２にはめ込まれ、これがＳ１０５として図６に示されている。

続いて、Ｓ１０６において、第１組のローラセット４０は、図２において時計方向である逆方向に、反転位置から開始位置まで旋回させられる。一方、第２組のローラセット４２は、第１組のローラセット４０と連動して、同図において反時計方向である逆方向に、反転位置から開始位置まで旋回させられる。それら旋回により、上ビード部７２がホイール１２にはめ込まれ、これがＳ１０７として図６に示されている。

そのようにしてタイヤ１６がホイール１２にはめ込まれて車輪７０が完成させられた後、Ｓ１０８において、ヘッド２０が作用位置から退避位置まで上昇させられ、２組のローラセット４０，４２がその完成させられた車輪７０から退避させられる。

その後、Ｓ１０９において、その完成させられた車輪７０がホイール固定具１４から取り外される。

以上で、タイヤ１６の組付けが終了する。

以上の説明から明らかなように、このタイヤ組付け方法が実施されると、拡張ローラ３０，３２および押えローラ３４の旋回が開始位置から開始され、その後、拡張ローラ３０，３２がはじめて、下ビード部７４のうち初期位置においてはホイール１２にはめ込まれていなかった上側部分１０２に接触する。この接触の開始時における拡張ローラ３０，３２の位置が接触開始位置である。

下ビード部７４のうち拡張ローラ３０，３２が接触する接触位置においては、拡張ローラ３０，３２によって下ビード部７４がタイヤ１６の半径方向に拡張される結果、その下ビード部７４にそれの周方向にテンションが発生する。さらに、接触位置においては、下ビード部７４の一直径であってその接触位置を通過するものが引き伸ばされる結果、下ビード部７４をリム外周面８８に半径方向に押し付ける押付け力も発生する。

上述の接触開始位置から拡張ローラ３０，３２がさらに旋回させられると、その旋回角度の増加につれて、タイヤ１６のうちホイール１２にはめ込まれている部分が占める領域が増大する一方、ホイール１２にはめ込まれていない部分が占める領域が減少し、やがて、ホイール１２にはめ込まれていない部分が占める領域が消滅して下ビード部７４の全体がホイール１２にはめ込まれることになる。

タイヤ１６のうちホイール１２にはめ込まれている部分が占める領域が増大する間、その部分における各周方向部位は、ホイール１２に対し、一対のリムフランジ部８２，８４間において、ホイール１２の軸方向に沿って下向きに移動させられる。

したがって、このタイヤ組付け方法を実施すれば、拡張ローラ３０，３２が旋回開始位置から上述の接触開始位置まで旋回させられる区間においては、下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分には、テンションも押付け力もほとんど発生させられない。

これに対し、拡張ローラ３０，３２が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、下ビード部７４にテンションが発生させられるが、その下ビード部７４のうちのセンサ９２との対向部分は、既にホイール１２にはめ込まれているとともに、ホイール１２の中心に関して反対側の部分も、既にホイール１２にはめ込まれているため、その下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分には、テンションは発生させられるが、下ビード部７４をセンサ９２に押し付ける押付け力はほとんど発生させられない。

拡張ローラ３０，３２が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、さらに、拡張ローラ３０，３２の旋回角度の増加につれて、下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分が、ホイール１２の軸方向に沿って下向きに移動させられる。

このタイヤ組付け方法は、タイヤ１６の初期位置において、センサ９２が下ビード部７４のうちの下側部分１００より下方に位置するようにタイヤ１６がホイール１２に対して位置決めされる態様で実施される。そのため、拡張ローラ３０，３２が接触開始位置からさらに旋回させられる区間においては、それに先行する区間とは異なり、下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分が、下向きに移動させられる際に、そのセンサ９２に接触する可能性がある。

しかし、下ビード部７４が局部的にセンサ９２に接触する状態が生起されるにしても、下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分は、その接触に先立って既にホイール１２にはめこまれていて、半径方向に拡張されていないから、センサ９２との接触時に下ビード部７４がそのセンサ９２を強く押し付けずに済む。

タイヤ１６の初期位置において、ホイール１２の周方向位置のうち拡張ローラ３０，３２の旋回開始位置に対応する位置においては、下ビード部７４がホイール１２に既にはめ込まれている。これに対し、ホイール１２の中心に関してその開始位置とは反対の位置、すなわち、拡張ローラ３０，３２の反転位置に対応する位置においては、下ビード部７４がホイール１２にはめ込まれていない。

そのため、拡張ローラ３０，３２が反転位置に位置し、その位置において下ビード部７４がホイール１２にはめ込まれようとすると、下ビード部７４が半径方向に拡張される結果、下ビード部７４がホイール１２を半径方向に押し付ける力が発生する。この押付け力は、開始位置と反転位置とにおいてそれぞれ下ビード部７４をホイール１２に押し付ける力である。

このとき、下ビード部７４のうち、それら開始位置と反転位置とに対してそれぞれ位相が９０度ずれた位置には、周方向のテンションは発生するものの、押付け力はほとんど発生しない。一方、本実施形態においては、その位置にセンサ９２が配置されている。したがって、本実施形態によれば、下ビード部７４が反転位置においてホイール１２にはめ込まれる際に、センサ９２に大きな押付け力が作用せずに済む。

以上の説明から明らかなように、このタイヤ組付け方法が実施されると、まず、拡張ローラ３０，３２および押えローラ３４の正方向旋回により、下ビード部７４がホイール１２にはめ込まれ、次に、拡張ローラ３０，３２および押えローラ３４の逆方向旋回により、上ビード部がホイール１２にはめ込まれる。

正方向旋回中には、下ビード部７４のうちセンサ９２との対向部分は、予めホイール１２にはめ込まれているため、下ビード部７４がセンサ９２を強く押し付けることはない。

これに対し、逆方向旋回中には、上ビード部のうちセンサ９２との対向部分は、もともとは、上リムフランジ部８２より上方にあるため、拡張ローラ３０，３２および押えローラ３４がその部分を通過する際には、上ビード部７２が半径方向に拡張されて上リムフランジ部８２を乗り越えてホイール１２にはめ込まれる。そのため、上ビード部７２のうちセンサ９２との対向部分は、センサ９２を強く押し付ける可能性がある。

これに対し、このタイヤ組付け方法が実施されると、前述のように、押えローラ３４のうちタイヤ１６に接触する部分の位置が、ホイール１２の回転中心線に対して直角な方向にセンサ９２を通過するセンサ通過平面から外れた位置に位置させられる。

したがって、上ビード部をホイール１２にはめ込むために押えローラ３４が旋回させられ、その途中においてセンサ９２を通過しようする際に、押えローラ３４によって上ビード部７２がセンサ９２を強く押し付けずに済む。

このタイヤ組付け方法においては、センサ９２の固定端は上リムフランジ部８２寄りに位置し、一方、そのセンサ９２の自由端は下リムフランジ部８４寄りに位置するようにセンサ９２がホイール１２に予め装着される。したがって、このタイヤ組付け方法を実施すれば、押えローラ３４によって上ビード部７２がセンサ９２を押し付けるにしても、その押付けがセンサ９２の自由端ではなく固定端で行われることとなり、同じ押付け力がセンサ９２に作用するにしても、センサ９２に発生する曲げモーメントが小さくて済む。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、センサが前記（１）項における「付属部品」の一例を構成し、拡張ローラ３０，３２が同項における「拡張具」の一例を構成し、Ｓ１０２が同項または前記（２）項における「タイヤ位置決め工程」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、Ｓ１０４およびＳ１０５が互いに共同して前記（３）項または前記（５）項における「下ビード部はめ込み工程」の一例を構成し、Ｓ１０６およびＳ１０７が互いに共同して前記（３）項または前記（５）項における「上ビード部はめ込み工程」の一例を構成し、押えローラ３４が前記（５）項における「押え具」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、Ｓ１０１が前記（４）項における「ホイール位置決め工程」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、Ｓ１２が前記（６）または（７）項における「押え具位置調整工程」の一例を構成しているのである。

以上、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これは例示であり、前記［課題を解決するための手段］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明の一実施形態に従うタイヤ組付け方法を実施するのに好適なタイヤマウンタ１０を示す側面図である。 図１に示すタイヤマウンタ１０の要部を示す正面図である。 図１に示すホイール１２とタイヤ１６とをそれらが互いに組み付けられた車輪７０として示す部分断面図である。 上記実施形態に従うタイヤ組付け方法のうち初期調整を示す工程図である。 図４におけるＳ１１を説明するための正面図である。 上記実施形態に従うタイヤ組付け方法のうちタイヤ組付けを示す工程図である。

符号の説明

１０ タイヤマウンタ
１２ ホイール
１６ タイヤ
３０，３２ 拡張ローラ
３４ 押えローラ
５０ 上側面
６０ タイヤ受け
７２，７４ ビード部
８０ リム
８２，８４ リムフランジ部
８８ リム外周面
９２ センサ
１００ 下側部分
１０２ 上側部分

Claims (7)

1. 互いに対向する一対のリムフランジ部が形成されたリムを有するホイールのうち付属部品が予め装着されたリム外周面にタイヤをはめ込んで組み付けるために、ホイールにタイヤを上方から、ホイールの回転中心線に対してタイヤの回転中心線が傾斜する姿勢で局部的にはめ込むことによってホイールを初期位置に位置決めし、その初期位置に位置決めされた状態から、タイヤにおいてその軸方向に互いに対向する一対のビード部であって前記リム外周面にはめ込まれるべきものに側方から局部的に接触してそれら一対のビード部を前記ホイールの半径方向に拡張する拡張具をホイールの回転中心線まわりに旋回させるタイヤ組付け方法であって、
   前記初期位置において、前記ホイールの回転中心線と前記タイヤの回転中心線とを含む一平面に対して直角な方向にそれらホイールとタイヤとを見た場合に、前記付属部品と、前記一対のビード部のうち前記初期位置において下側に位置する下ビード部のうち、前記一対のリムフランジ部のうち前記初期位置において上側に位置する上リムフランジ部より下側に位置して既に前記ホイールにはめ込まれている下側部分とがオーバラップしない状態で、前記タイヤを前記ホイールに対して位置決めするタイヤ位置決め工程を含むタイヤ組付け方法。
2. 前記タイヤ位置決め工程が、前記初期位置において、前記付属部品が前記下側部分より下方に位置するように前記タイヤを前記ホイールに対して位置決めする請求項１に記載のタイヤ組付け方法。
3. さらに、
   前記拡張具を、その拡張具が前記下ビード部に側方から局部的に接触する区間が存在する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに正方向に半周、開始位置から反転位置まで旋回させることにより、前記下ビード部を前記ホイールにはめ込む下ビード部はめ込み工程と、
   前記下ビード部の全体が前記ホイールにはめ込まれた後、前記拡張具を、その拡張具が前記上ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに逆方向に半周、前記反転位置から前記開始位置まで旋回させることにより、前記上ビード部を前記ホイールにはめ込む上ビード部はめ込み工程と
   を含む請求項１または２に記載のタイヤ組付け方法。
4. さらに、前記タイヤ位置決め工程の実行に先立ち、前記ホイールの周方向位置のうち、前記開始位置と前記反転位置とにそれぞれ対応する２位置から外れた周方向位置に前記付属部品が位置するように前記ホイールを位置決めするホイール位置決め工程を含む請求項３に記載のタイヤ組付け方法。
5. 前記下ビード部はめ込み工程が、前記拡張具と、前記タイヤのうちの一対の側面のうち上側に位置する上側面に局部的に接触してタイヤを前記ホイールの軸方向に押える押え具とを、前記拡張具が前記下ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記ホイールの回転中心線まわりに前記正方向に半周、前記開始位置から前記反転位置まで旋回させるものであり、
   前記上ビード部はめ込み工程が、前記下ビード部の全体が前記ホイールにはめ込まれた後、前記拡張具と前記押え具とを、前記拡張具が前記上ビード部に側方から局部的に接触する状態で、前記逆方向に半周、前記反転位置から前記開始位置まで旋回させるものである請求項３または４に記載のタイヤ組付け方法。
6. さらに、前記押え具のうち前記タイヤに接触する部分の位置を、前記ホイールの回転中心線に対して直角な方向に前記付属部品を通過する付属部品通過平面から外れた位置に位置するように調整する押え具位置調整工程を含む請求項５に記載のタイヤ組付け方法。
7. 前記押え具位置調整工程が、前記押え具のうち前記タイヤに接触する部分の位置を前記付属部品通過平面より上方に位置するように調整する請求項６に記載のタイヤ組付け方法。
   

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