JP2005219701A

JP2005219701A - タイヤ交換機

Info

Publication number: JP2005219701A
Application number: JP2004032121A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Fujimoto; 友行藤本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】タイヤ交換を容易かつ安全に行えるタイヤ交換機を提供する。
【解決手段】タイヤ交換機が、互いに離間して配置された一対のベースプレートと、タイヤを下方から支持すべくベースプレートの対向する各側面部から張り出した一対のタイヤ載置部と、ベースプレート上面にて前後方向に移動可能でかつ下向き歯を具備するラックと、ラック操作手段と、第１キャスタ部とを有し、ラックを前後方向に移動させた際、ラックと噛合する昇降制御ピニオンが回動することにより、第１キャスタ部の主昇降アーム及び従昇降アームが回動し、ベースプレートが昇降する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のタイヤを着脱する際に作業を容易にすると共に、タイヤを載置固定して搬送するために用いられるタイヤ交換機に関する。

従来のタイヤ交換機には、特許文献１及び２等に記載されたものがある。
特許文献１に記載のタイヤ交換機は、キャスタ付きの基台フレームに平行に配置された左右一対の円筒ローラを取付け、これらのローラ上にタイヤを鉛直方向に起立させて支持する。基台フレームの枠とその下方に位置する可動フレームの枠とをリンク板で連結し、操作レバーをてこの原理で操作することによりリンク板が回動して可動フレームを持ち上げるという昇降機構を具備する。但し、大型車両の重量のあるタイヤに適用する場合には、昇降機構を電動式や油圧式とする必要がある。

特許文献２に記載のタイヤ交換機は、基台フレームに立設した支柱に昇降体を取付け、昇降体から前方に延びタイヤを支持するアームを設けている。昇降体は油圧ジャッキにより昇降する。
特開平７−１７２２４号公報特開２０００−５２９９４号公報

タイヤ交換機においては、タイヤの昇降機構を必要とするが、上記の特許文献１及び２に記載のタイヤ交換機では、少なくとも大型タイヤに適用する場合にはタイヤの昇降及び移動の際に油圧式や電動式の機構を必要とする。これらの機構は非常に複雑であるため、コスト高となる上にメンテナンスも重要となる。さらに、油圧式や電動式の機構を利用する場合には、電源やコンプレッサへ接続するラインが必要となり、移動に不便である。加えて、油圧式や電動式では、車両のハブに適合させる微調整を行い難い。また、特許文献１のようにてこの原理を用いるものでは操作レバーが非常に長くなり、コンパクト性が損なわれる。

さらにまた、特許文献１及び２のタイヤ交換機では、移動のためのキャスタを取り付けた高さ一定の基台フレームとは別に昇降用のフレーム又はアームを設けているため、部品数も多く全体構造が複雑となりコスト高となる。

以上の問題点に鑑み、本発明は、手動で操作可能であると同時に、タイヤの大きさ及び重量に関わらず着脱及び移動の作業を安全かつ容易に行うことができるタイヤ交換機を適用することを目的とする。具体的には、例えば、大型車両のタイヤハウスの中で外側タイヤと内側タイヤを交換可能とすることである。また、比較的シンプルな構造を実現すると共に、移動の際に小回りがきき、タイヤを輸送し易いタイヤ交換機を提供することも目的とする。

上記の目的を達成すべく、本発明は以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係るタイヤ交換機は、前後方向に延在しかつ互いに離間して配置された一対のベースプレートと、軸を前後方向に向け鉛直方向に起立したタイヤを下方から支持すべく前記一対のベースプレートの互いに対向する各側面部からそれぞれ張り出した一対のタイヤ載置部と、前記一対のベースプレートの各々の上面にて前後方向に移動可能でありかつ下向き歯を具備する一対のラックと、前記一対のラックを同時に前後方向に移動させるべく操作するラック操作手段と、前記ベースプレートを支持すべくその下面に取り付けられた第１キャスタ部とを有し、前記第１キャスタ部が、
球状のキャスタローラと、
前記キャスタローラを水平方向のいずれの角度方向へも転動可能に支持するキャスタローラケースと、
前記ベースプレートに穿設された開口を通して前記ラックの前記下向き歯と噛合する昇降制御ピニオンと、
前記キャスタローラケースに対して一端が回動自在に連結されかつ前記昇降制御ピニオンの軸に対して他端が固定された主昇降アームと、
前記主昇降アームと平行に配置されかつ前記キャスタローラケースに対して一端が回動自在に連結されかつ前記ベースプレートの下面に対して他端が回動自在に連結された従昇降アームとを具備し、
前記ラック操作手段により前記ラックを前後方向に移動させた際、該ラックと噛合する前記昇降制御ピニオンが回動することにより、前記主昇降アーム及び前記従昇降アームが回動し、前記ベースプレートが昇降することを特徴とする。

（２）請求項２に係るタイヤ交換機は、請求項１においてさらに、前記キャスタローラケースが、前記キャスタローラを軸支しかつ筒状外郭をもつローラ軸支ケースと、該ローラ軸支ケースをその軸周りに回動自在に保持するベアリングと、該ベアリングの外周を保持すると共に前記主昇降アーム及び前記従昇降アームを連結したベアリングケースとを具備し、
前記ローラ軸支ケースが該ローラ軸支ケースの軸から偏心した位置にて前記キャスタローラを軸支することを特徴とする。

（３）請求項３に係るタイヤ交換機は、請求項２においてさらに、前記１キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて前端近傍と後端近傍にそれぞれ取り付けられることを特徴とする。

（４）請求項４に係るタイヤ交換機は、請求項１において、前記ベースプレートを支持すべくその下面に取り付けられた第２キャスタ部をさらに有し、前記第２キャスタ部が、
前後方向に転動可能に軸支された球状のキャスタローラと、
前記ベースプレートに穿設された開口を通して前記ラックの前記下向き歯と噛合する昇降制御ピニオンと、
前記キャスタローラの軸に対して一端が回動自在に連結されかつ前記昇降制御ピニオンの軸に対して他端が固定された昇降アームとを具備し、
前記ラック操作手段により前記ラックを前後方向に移動させた際、該ラックと噛合する前記昇降制御ピニオンが回動することにより、前記昇降アームが回動し、前記ベースプレートが昇降することを特徴とする。

（５）請求項５に係るタイヤ交換機は、請求項４においてさらに、前記第１キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて前端近傍に、前記第２キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて後端近傍にそれぞれ取り付けられることを特徴とする。

（６）請求項６に係るタイヤ交換機は、請求項１〜５のいずれかにおいてさらに、前記ベースプレートが上昇する方向に対応する前記ラックの移動方向へと該ラックを付勢するラックスプリングを設けたことを特徴とする。

（７）請求項７に係るタイヤ交換機は、請求項１〜６のいずれかにおいてさらに、
前記ラック操作手段が、
前記一対のラックの各々の下向き歯と噛合する一対のラック駆動ピニオンと、
前記一対のラック駆動ピニオンの各々を両端に固定したラック駆動軸と、
前記ラック駆動軸を回転させるべく駆動するウォーム減速機と、
前記ウォーム減速機のウォーム軸を回転操作すべく取り付けられた操作用ハンドルとを具備することを特徴とする。

（８）請求項８に係るタイヤ交換機は、請求項１〜７のいずれかにおいてさらに、
前記一対のタイヤ載置部の各々が、
互いに平行に配置され前後方向に延びる円柱状の第１支持ローラ及び第２支持ローラと、
前記第１支持ローラ及び第２支持ローラの各々をその軸について回動自在としつつ該第１支持ローラと該第２支持ローラの両端を互いに連結する一対のプレートであって前後方向に突出する掛止突起を具備する一対の連結プレートと、
前記ベースプレートの側面から張り出した一対のプレートであってその上辺に前記連結プレートの前記掛止突起と嵌合しこれを支持する切欠き部を設けた一対のローラ受けプレートとを具備することを特徴とする。

（９）請求項９に係るタイヤ交換機は、請求項８においてさらに、前記切欠き部を複数設けると共に、前記ベースプレートの側面から遠ざかるにつれて該切欠き部の高さを低くしたことを特徴とする。

（１０）請求項１０に係るタイヤ交換機は、請求項１〜９のいずれかにおいてさらに、前記タイヤの後方への倒伏を防止すべく該タイヤの後方側にて該タイヤに沿って鉛直方向に起立したタイヤ支持部を設けたことを特徴とする。

（１１）請求項１１に係るタイヤ交換機は、請求項１〜１０のいずれかにおいてさらに、前記タイヤの前方への倒伏を防止すべく、
前記タイヤに取り付け可能なフックと、
前記フックに連結されたチェーンと、
前記チェーンを後方へ引っ張るべく付勢する支持スプリングとを具備することを特徴とする。

本発明のタイヤ交換機においては、キャスタ部に取り付けた昇降用アームにより基台となるベースプレートを直接昇降させる昇降機構を具備しているため、構造がシンプル化され部品数も少なくすることができる。また、昇降機構は、ウォーム減速機により制御されるため、手動によっても大きな駆動力が得られ、タイヤの重量に関わらず安全かつ容易に作業を容易に行うことができる。これにより、車両のハブの軸やボルトを傷つけることなく効率よく作業できる。実施例では、８０ｋｇ以上のタイヤでも、熟練工によらず作業を行うことができた。

同時に、ウォーム減速機のもつ大きな減速比により昇降高さの微調整が可能となる。さらに、ウォーム減速機の出力側の回転を伝動するギヤや軸等をベースプレートの外郭内に収容できるためコンパクトな昇降機構を実現できる。タイヤ載置部のローラによって、載置したタイヤを回動させることができるため、センター出しを行うハブ位置の微調整が可能となる。さらに、タイヤの大きさに応じてタイヤ載置部の支持ローラの位置を変更できるため、大型から小型のいずれのタイヤサイズにも適用できる。

加えて、キャスタ部のキャスタローラが水平方向のいずれの角度方向へも転動可能に取り付けられ、かつ軸が偏心して取り付けられているため、移動操作も円滑に行うことができる。

本発明は、ウォーム減速機を手動で操作するのみで十分な駆動力が得られるので、油圧や電気等の駆動手段を必要としない。従って、電源やコンプレッサへ接続するラインが不要となり、移動も支障なく行える。また、電源やコンプレッサ設備のない場所でも使用できるため、広範囲に使用できる。

また、タイヤの前方及び後方への倒伏を防止する手段を備えているため、重心が偏っているタイヤの倒伏を防止して安全に作業することができる。

以下、図面を参照して本発明の幾つかの実施例を示しつつ、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明のタイヤ交換機１の一実施例の外観斜視図である。また、タイヤ交換機１に載置されるタイヤの相対的な大きさを示すために、一例としてタイヤ１６を一点破線で描いている。このタイヤ交換機１では、図中の矢印の方向を前後方向と表現し、水平面内にてこれに垂直な方向を左右方向を表現する。

タイヤ交換機１は、前後方向に延在しかつ互いに離間して配置された一対のベースプレート２を有する。これらのベースプレート２は、少なくとも水平に配置された所定の厚さの平面プレート２ａを具備する。図示の例では、平面プレートの四辺からさらに下方に延びる側面部２ｂを具備する。一対のベースプレート２は、互いに対向する各側面部を連結部３により連結されている。

タイヤ１６は、その軸Ｚを前後方向に向け鉛直方向に起立した状態でタイヤ交換機１上に載置される。タイヤ交換機１は、タイヤ１６を載置させ下方から支持するために、一対のベースプレート２の互いに対向する各側面部２ｂからそれぞれ張り出した一対のタイヤ載置部１２０を具備する。タイヤ載置部１２０は、連結部３より前方に位置する。従って、左右両側のタイヤ載置部１２０と連結部３はコ字状に配置される。各タイヤ載置部１２０は、２本のタイヤ支持ローラ２８、２９を具備する。タイヤ載置部１２０の詳細については、図１１〜１３において詳述する。

一対のベースプレート２の各々の上面には、前後方向に移動可能でありかつ下向き歯（図１には現れず）を具備する一対のラック１０がそれぞれラック係止具１１により取り付けられる。さらに、ラック１０を前方に付勢するためのラックスプリング２１がベースプレート２の上面に取り付けられ、ラック連結具２２によりラック１０と連結されている。これら一対のラック１０は、同時に前後方向に移動するように、すなわち連動するように操作される。この操作を行うラック操作手段が設けられている。連結部３上の右寄り位置に設置されているウォーム減速機８は、ラック操作手段の主要素の一つである。ウォーム減速機８は、ねじ形状のウォームと歯車形状のウォームホイールとを軸を直交させて噛合させた構造が内蔵されており、ウォーム軸を回転するとウォームホイールの歯が所定数だけ回転する。

図示のウォーム減速機８のウォーム軸の延長上には、ウォーム軸を回転するための操作ハンドル７及び操作ハンドル用取っ手７ａが取り付けられている。ウォーム減速機８の出力側であるウォームホイール軸の延長上には適宜のギヤ９ａ、９ｂの組合せが連結されており、ウォーム減速機８の出力側の回転を伝動する。これらのラック操作手段の詳細については、図２において詳述する。

さらに、ベースプレート２を支持するためにその下面に取り付けられたキャスタ部を具備する。キャスタ部は、ベースプレート２を支持すると同時に、載置下タイヤを別の場所に搬送するために床面上を転動してタイヤ交換機１を水平方向に移動するために設けられている。図示の実施例では、２種類のキャスタ部が設けられており、ベースプレート２の下面の前端近傍に第１キャスタ部１１２が、後端近傍には第２キャスタ部１１３が取り付けられている。第１キャスタ部１１２は、水平方向のいずれの角度方向へも転動可能に支持されたキャスタローラ１２を具備し、第２キャスタ部１１３は、前後方向に転動可能に軸支されたキャスタローラ１３を具備する。第１キャスタ部１１２については、図４及び５において詳述する。第２キャスタ部１１３については、図６及び７において詳述する。

連結部３の前方寄りに、コ字状のフレーム枠であるタイヤ支持部１４が取り付けられている。これは、タイヤ１６の後方への倒伏を防止する役割を果たしている。これについては、図１４において詳述する。

さらに、連結部３の左右それぞれの端部から上方に延びる一対の筒状のチェーン収容部６７には、チェーン６６が収容されその先端にはフック６５が取り付けられている。図示されていないがチェーン６６の基端部はスプリングを介して固定されている。このフック６５及びチェーン６６等は、タイヤ１６の前方への倒伏を防止するためにタイヤ１６を後方へ引っ張る役割を果たしている。これについは、図１５及び１６において詳述する。

またさらに、各ベースプレート２の後端近傍から上方に延びて先端部を後方へ曲げた棒状の移動用ハンドル５が設けられる。これら一対の移動用ハンドル５は、タイヤ交換機１を移動させる際に作業者が両手で把持する取っ手として用いられる。

図１に示す通り、タイヤ交換機１の外観は、ウォーム減速機８の部分を除いて左右対称構造を有している。

図２は、図１のタイヤ交換機１のラック操作手段の機構を示す概略的な部分展開透視図である。尚、図１の斜視図とは、前後方向を逆に示している。左右一対のラック１０の各々には、図示のように下向き歯１０ａが設けられている。左右一対のラックのそれぞれと、一対のラック駆動ピニオン２０とが噛合している。図示の例では、各ラック駆動ピニオン２０はベースプレート２に下方に設置するので、ラック駆動ピニオン２０はベースプレート２に穿設した開口（図示せず）を通してラック１０と噛合する。これら一対のラック駆動ピニオン２０の各々は、ラック駆動軸１８の両端に固定されている。ラック駆動軸１８の軸上には、ウォーム減速機８の出力側の回転を伝動するギヤ９ａ、９ｂと噛み合うギヤ９ｃが固定されている。ギヤ９ｂとギヤ９ｃとは、連結部３に穿設された開口３ａを通して噛合している。このように１又は複数のギヤを介して、ウォーム減速機８の出力側の回転がラック駆動軸１８へ伝動される。ギヤ９ａ、９ｂ及び９ｃの歯数並びにラック駆動ピニオン２０の歯数は、ウォーム減速機８の回転特性に応じて、ラック１０を必要な距離だけ前後方向へ移動させるように適宜設定する。ラック駆動軸１８は、ラック駆動軸受１９を介してベースプレート２の下面に固定されている。

さらに、ラック１０の下向き歯は、第１キャスター部１１２の具備する昇降制御ピニオン３０及び第２キャスタ部１１３の具備する昇降制御ピニオン５０と噛合している。すなわち、ラック１０が前後方向に移動することにより、ラック１０の下向き歯と噛合する昇降制御ピニオン３０、５０が回動する。昇降制御ピニオン３０の回動により第１キャスタ部の主昇降アーム３１ａ、３１ｂ及び従昇降アーム３２ａ、３２ｂが回動する。同時に、昇降制御ピニオン５０の回動により第２キャスタ部の昇降アーム５１ａ、５１ｂが回動する。この結果、ベースプレート２の昇降動作が実現される。この詳細は、後述する。

ベースプレート２を昇降させるためのラック操作手段の動作シーケンスをまとめると次のようになる。先ず、ウォーム減速機８のウォーム軸に取り付けた操作用ハンドル７の取っ手７ａを回転させる（矢印Ｓ１）。尚、上昇させるときと、下降させるときとでは、回転方向を逆にする。これに対応してウォーム減速機８の出力側のウォームホイール軸が回転し、ギヤ９ａ等介してラック駆動軸１８へ伝動される。ラック駆動軸１８の回転によりラック駆動ピニオン２０がラック１０を前後方向に移動させる（矢印Ｓ２）。ラック１０の移動により昇降制御ピニオン３０、５０が回動し、これにより昇降アーム３１ａ、３２ａ、５１ａ等が回動してベースプレート２が昇降する（矢印Ｓ３）。

尚、ウォーム減速機８は、例えば、ウォーム軸を１回転させたときに出力側のウォームホイールが１歯又は２歯進むといった非常に大きな減速比（例えば、１／６０、１／１２０）をもつことから、操作用ハンドル７を大きく回転させてもベースプレート２の昇降距離は非常に僅かとすることができる。これにより、ベースプレート２の昇降の微調整を容易に行うことができる。また、操作ハンドル７を操作しなければ、ウォーム減速機８の出力側は回転することなくその状態を維持する。すなわち、操作ハンドル７を停止させれば自動的にロックされる。これを利用することにより任意の高さでベースプレートを固定することができる。

図３は、図１のタイヤ交換機１の左側のベースプレート２の概略的な平面図である。前述の通り、ラック１０が前後方向に移動することにより、ベースプレート２の昇降が行われる。ラック１０の下向き歯（図に現れず）は、ベースプレート２に穿設された開口２ｃ、２ｄを通して上記の昇降制御ピニオン（図に現れず）と噛合している。従って、ベースプレート２を上昇させる方向に移動する際には、ラック１０に大きな負荷が掛かる。この上昇時の負荷を軽減するためにラックを一定方向に付勢するラックスプリング２１を設けることが好適である。図示の例では、ラックスプリング２１は、ベースプレート２上にラック１０と並置され、その基端部はスプリング取付具２１ａによりベースプレート２に固定され、先端部はスプリング受け具２１ｂ及び調整ボルト２３を介してラック連結具２２によりラック１０と連結されている。

ラックスプリング２１は、ベースプレート２の上昇方向に対応するラック１０の移動方向へとラック１０を付勢する（矢印Ｓ４）。図示の例では、ベースプレート２の上昇方向に対応するのは、ラック１０の移動方向が前方に向かうときである。従って、ラックスプリング２１は、ラック１０を前方へと付勢している。

調整ボルト２３は、ラックスプリング２１の押圧力を調整するために設けられている。図示の例では、調整ボルト２３を右へ移動するとラックスプリング２１が短くなり押圧力が増大する。逆に、調整ボルト２３を左へ移動するとラックスプリング２１が長くなり押圧力が減少する。

尚、ベースプレート２上の前端近傍には、ラック１０の前方移動限界位置を規定するラックストッパ２５が取り付けられている。

図４は、図３のＡ−Ａ断面であり、図１のタイヤ交換機１のベースプレート２の前端近傍部分の側断面図である。図５は、図４のＣ矢視図である。図１の実施例では、ベースプレート２の前端近傍の下面に第１キャスタ部１１２が取り付けられている。第１キャスタ部１１２は、球状のキャスタローラ１２を具備する。キャスタローラ１２は、その中心を水平に通るローラ軸３８により軸支されている。キャスタローラ１２は、内側のローラ軸支ケース３４と外側のベアリングケースとからなるキャスタローラケースに収容されている。内側のローラ軸支ケース３４は、筒状外郭を具備すると共にキャスタローラ１２を軸支するローラ軸３８と一体化されている。ローラ軸支ケース３４の筒状外郭の外周上には、ローラ軸支ケース３４をその軸周りに回動自在に保持するベアリング３３が取り付けられている。さらにベアリング３３の外周を保持するベアリングケース３５が設けられる。図示の例では、ベアリングケース３５は下方に開口した箱状である。

第１キャスタ部１１２のキャスタローラケースの特徴の一つは、筒状外郭を具備するローラ軸支ケース３４の中心軸Ｘ１と、キャスタローラ１２の中心軸Ｘ２の位置が一致しておらず、ずれている点である。すなわち、キャスタローラ１２は、ローラ軸支ケース３４の軸から偏心した位置にて軸支されている。この結果、キャスタローラ１２は、水平方向のいずれの角度方向へも円滑に転動することが可能となる。斯かる第１キャスタ部を設けると、タイヤ交換機１の移動を容易に行うことができる。

ベアリングケース３５の後方側面からの突出部３５ａには、主昇降アーム基端軸４１が設けられている。この主昇降アーム基端軸４１を軸として主昇降アーム３１ａ、３１ｂの各々の基端部３１ａ１、３１ｂ１が回動自在に連結されている。さらに、ベアリングケース３５の両側面には、従昇降アーム基端軸４３が設けられている。この従昇降アーム基端軸４３を軸として従昇降アーム３２ａ、３２ｂの各々の基端部３２ｂ１、３２ｂ２が回動自在に連結されている。

一方、ベースプレート２の下面において、昇降制御ピニオン３０に隣接して昇降制御ピニオン軸受３７が固定され、その中を昇降制御ピニオン軸４０が延びている。この昇降制御ピニオン軸４０に対して、主昇降アーム３１ａ、３１ｂの各々のもう一方の端部である連結部３１ａ２、３１ｂ２が固定されている。従って、主昇降アーム３１ａ、３１ｂの連結部３１ａ２、３１ｂ２は、昇降制御ピニオン３０の回動に伴って一体的に回動する。昇降制御ピニオン３０は、図示の通り、円形歯車でなくともよく、必要な回動角度範囲を得られる扇形歯車でよい。

さらに、ベースプレート２の下面には、従昇降アーム固定具３６ａ、３６ｂが固定されており、その中を従昇降アーム連結軸４２が延びている。この従昇降アーム連結軸４２を軸として、従昇降アーム３２ａ、３２ｂの各々のもう一方の端部である連結部３２ａ２、３２ｂ２が回動自在に連結されている。従昇降アーム３２ａ、３２ｂは、主昇降アーム３１ａ、３１ｂと平行に配置されている。

主昇降アーム３１ａ、３１ｂ及び従昇降アーム３２ａ、３２ｂは、キャスタローラ１２とベースプレート２とを回動自在に連結するリンク部材であり、これらのリンク部材自体のモーメント運動によりベースプレート２の昇降運動が実現される。すなわち、前述のラック操作手段によりラック１０を前後方向に移動させると（矢印Ｓ５）、ラック１０の下向き歯１０ａと噛合する昇降制御ピニオン３０が回動することにより（矢印Ｓ６）、主昇降アーム３１ａ、３１ｂがその長手軸の中点Ｏを中心に回動してその向きが変化する（矢印Ｓ７）。これに従って、従昇降アーム３２ａ、３２ｂは主昇降アーム３１ａ、３１ｂとの平行関係を保持しつつ回動する。例えば、ラック１０が前方へ移動するときは、主昇降アーム３１ａ、３１ｂ及び従昇降アーム３２ａ、３２ｂが起立するように回動する結果ベースプレート２が上昇し、ラック１０が後方へ移動するときは、主昇降アーム３１ａ、３１ｂ及び従昇降アーム３２ａ、３２ｂが倒伏するように回動する結果ベースプレート２が下降する（矢印Ｓ８）。

図６は、図１のタイヤ交換機１のベースプレート２の後端近傍部分の側断面図である。図７は、図５のＦ矢視図である。図１の実施例では、ベースプレート２の後端近傍の下面に第２キャスタ部１１３が取り付けられている。第２キャスタ部１１３は、球状のキャスタローラ１３を具備する。キャスタローラ１３は、その中心を水平に通るローラ軸５４により軸支されている。

ローラ軸５４の両端部を軸として、昇降アーム５１ａ、５１ｂの各々の基端部５１ａ１、５１ｂ１が回動自在に連結されている。一方、ベースプレート２の下面において、昇降制御ピニオン５０に隣接して昇降制御ピニオン軸受５７が固定され、その中を昇降制御ピニオン軸５３が延びている。この昇降制御ピニオン軸５３に対して、昇降アーム５１ａ、５１ｂの各々のもう一方の端部である連結部５１ａ２、５１ｂ２が固定されている。従って、昇降アーム５１ａ、５１ｂの連結部５１ａ２、５１ｂ２は、昇降制御ピニオン５０の回動に伴って一体的に回動する。昇降制御ピニオン５０は、図示の通り、円形歯車でなくともよく、必要な回動角度範囲を得られる扇形歯車でよい。

昇降アーム５１ａ、５１ｂは、キャスタローラ１３とベースプレート２とを回動自在に連結するリンク部材であり、これらのリンク部材自体のモーメント運動によりベースプレート２の昇降運動が実現される。すなわち、前述のラック操作手段によりラック１０を前後方向に移動させると（矢印Ｓ９）、ラック１０の下向き歯１０ａと噛合する昇降制御ピニオン５０が回動することにより（矢印Ｓ１０）、昇降アーム５１ａ、５１ｂがその長手軸の中点Ｏを中心に回動してその向きが変化する（矢印Ｓ１１）。例えば、ラック１０が前方へ移動するときは、昇降アーム５１ａ、５１ｂが起立するように回動する結果ベースプレート２が上昇し、ラック１０が後方へ移動するときは、昇降アーム５１ａ、５１ｂが倒伏するように回動する結果ベースプレート２が下降する（矢印Ｓ１２）。

尚、図４〜７に示した第１キャスタ部の主昇降アーム及び従昇降アーム並びに第２キャスタ部の昇降アームは同一形状であり、また、双方のキャスタ部の昇降制御ピニオン３０、５０も同形状でありかつ共通のラック１０と噛合するので、第１キャスタ部と第２キャスタ部による昇降動作は完全に連動する。

図８は、本発明のタイヤ交換機の別の実施例を示す図であり、図２と同様にタイヤ交換機のラック操作手段の機構を示す概略的な部分展開透視図である。図１〜７に示したタイヤ交換機との違いは、キャスタ部である。本実施例では、図４及び５に示した第１キャスタ部が、一対のベースプレート２の各々の下面にて前端近傍（符号１１２）と後端近傍（符号１１２’）にそれぞれ取り付けられている。全てのキャスタ部のキャスタローラが水平方向のいずれの角度にも転動可能であるので、極めて円滑にタイヤ交換機の移動を行うことができる。特に、重量のある大型タイヤの移動に適している。

図９は、図８の実施例のタイヤ交換機におけるベースプレート２の後端近傍部分の側断面図である。図１０は、図９のＧ矢視図である。このように図８の実施例では、ベースプレート２の後端近傍の下面に第１キャスタ部１１２’が取り付けられている。第１キャスタ部１１２’の各構成要素は、前端近傍に取り付けた第１キャスタ部と同じである。

図１１は、本発明のタイヤ交換機のタイヤ載置部１２０及びその近傍を示す断面図である。図１２は、タイヤ載置部１２０の支持ローラ部の掛止位置を変えた状態を示すタイヤ載置部とその近傍を示す前面図である。図１３は、支持ローラ部を取り外した状態を示すタイヤ載置部とその近傍を示す外観斜視図である。

左右一対のタイヤ載置部１２０の各々は、着脱可能な支持ローラ部を有する。支持ローラ部は、互いに平行に配置され前後方向に延びる円柱状の第１支持ローラ２８と第２支持ローラ２９とを具備する。第１支持ローラ２８は、支持ローラ軸２８ａにより回動自在に支持され、第２支持ローラ２９は、支持ローラ軸２９ａにより回動自在に支持される。一対の連結プレート２６が、支持ローラ軸２８ａ及び支持ローラ軸２９ａの各々の両端を互いに連結することにより、着脱可能な支持ローラ部を形成する。さらに、図１３に示すように、支持ローラ部の補強のために補助ビーム２６ａが各連結プレート２６の間を連結する。各連結プレート２６は、前後方向すなわち支持ローラ２８、２９とは反対側に突出する掛止突起２７を具備する。

一方、ベースプレート２の側面から一対のローラ受けプレート７０が張り出している。このローラ受けプレート７０は、支持ローラ部の係止突起２７の受け具となる。プレート７０の上辺には、連結プレート２６の掛止突起２７と嵌合しこれを支持する切欠き部７０ａ、７０ｂを設けている。切欠き部の数は、図示の例のように２箇所に限られないが、複数の切欠き部を設ける場合は、ベースプレート２の側面から遠ざかるにつれて各切欠き部の高さを低くする。これは、支持ローラ部をタイヤ下部の円周に沿わせるためである。図１１では、支持ローラ部の掛止突起２７は、ローラ受けプレート７０の高位置の切欠き部７０ａと嵌合している。図１２では、支持ローラ部の掛止突起２７は、ローラ受けプレート７０の低位置の切欠き部７０ｂと嵌合している。タイヤ１６が載置されていなければ、支持ローラ部は鉛直下方に垂下するが、タイヤ１６が載置されると、タイヤ１６の荷重が掛かることにより矢印Ｓ２０で示すように支持ローラ部の第１及び第２支持ローラ２８、２９がタイヤ１６の表面に沿うように移動する。この状態になると、タイヤ１６を容易に回転させることができ、ハブ位置の微調整を行うことができる。

図１４は、載置されたタイヤ１６とタイヤ支持部１４との関係を示す側面図である。タイヤ１６は、ホイール１６ａが後方にあると重心Ｇがタイヤ１６の中心よりも後方に位置する。従って、タイヤ１６は後方に倒伏し易い（矢印Ｓ２１）。これに対し、タイヤ１６の背後にあってタイヤ１６に沿うように鉛直方向に適宜の長さ延びるタイヤ支持部１４により、タイヤ１６の後方への倒伏を防止することができる。図示の例ではタイヤ支持部１４は、鉛直方向に延びるコ字状のフレーム枠であるが、形状はこれに限られない。

図１５は、載置されたタイヤ１６の前方倒伏防止手段を示す一部切欠き側面図である。タイヤ１６は、ホイール１６ａが前方にあると重心Ｇがタイヤ１６の中心よりも前方に位置する。従って、タイヤ１６は前方に倒伏し易い（矢印Ｓ２２）。タイヤ１６の前方への倒伏を防止する前方倒伏防止手段は、タイヤ１６を均等に支持するために左右一対設けられている。各前方倒伏防止手段は、タイヤ１６に取り付け可能なフック６５と、フック６５に連結されたチェーン６６と、チェーン６６の他端へ連結されチェーン６６を後方へ引っ張るべく付勢する支持スプリング（図に現れず）を具備する。支持スプリングは、チェーン収容部６７内に収容されている。フック６５は、ホイール１６ａに穿設されている孔１６ｃ等に引っ掛けることができる。これにより、移動中もタイヤ１６が前方に倒伏することがなく、安全を確保できる。

図１６は、図１５の前方倒伏防止手段を示す透視図である。筒形のチェーン収容部６７内の底部にスプリング固定具６９が固定されており、これに支持スプリング６８の一端が連結される。支持スプリング６８の他端にはチェーン６６の一端が連結され、チェーン６６の他端はチェーン収容部６７上端の切り欠きから外部へ取り出され、先端にフック６５を連結している。

図１７は、タイヤ交換機１を用いたタイヤ１６の交換作業の様子を示す外観斜視図である。タイヤ交換機１を用いて車体からタイヤ１６を取り外す際には、先ず、ジャッキを使用して車体を持ち上げ、タイヤ１６を床面から浮かせる。その後、タイヤ交換機１のタイヤ載置部１２０をタイヤ１６の下方へ差し入れる。次に、ラック操作手段の操作用ハンドルを回転してベースプレート２を上昇させて、タイヤ載置部１２０をタイヤ１６下部に当接させる。操作ハンドルの操作を停止するとハンドルは逆回転しないため、ラック操作手段は自動的にロックされた状態となる。これによりベースプレート２の高さが固定される。この状態で、タイヤ１６を車体に締結しているボルトのナットを緩めボルトから外す。ボルトから外す過程でボルト孔の位置が適切でなく外れ難い場合は、ラック操作手段を操作するかタイヤ１６を回動させてボルト位置を微調整する。ボルトから外したならば、前方倒伏防止手段のフックをタイヤ１６のホイール孔に引っ掛けた後、タイヤ１６を載置した状態でタイヤ交換機１を車体の下から引き出す。移動用ハンドルを持ってタイヤ交換機１を押し動かすことにより、タイヤ１６を適宜の場所へ移動する。

一方、タイヤ１６を取り付ける際には、先ず、タイヤが床上に垂直に起立している場合、タイヤ交換機１のベースプレート２をタイヤ１６の下部へ差し込み、タイヤ１６を床面より浮かせることにより、タイヤ１６をタイヤ交換機１のタイヤ載置部１２０に載置し、フックをホイール孔に引っ掛ける。その後、タイヤ交換機１を車体まで移動し、車体の下に中間位置（取り付けを行う位置よりも手前の位置）まで差し入れる。この中間位置で、ラック操作手段によりベースプレート２を昇降操作しあるいはタイヤ１６を回動させてボルト孔の位置を適切に調整する。適切な位置に調整したならばラック操作手段を停止させ、タイヤ交換機１を取り付けを行う位置まで差し入れ、ボルトにボルト穴を通す。このとき、ボルトとボルト穴の位置合わせのために昇降操作を行ったりタイヤ１６を回動させたりして微調整を行う。その後、ボルトにナットを締結する。車体へのタイヤ１６の取り付けを完了したならば、ベースプレート２を下降させてタイヤ１６からタイヤ載置部１２０を離し、タイヤ交換機１を車体の下から引き出す。

本発明のタイヤ交換機の一実施例の外観斜視図である。図１のタイヤ交換機のラック操作手段の機構を示す概略的な部分展開透視図である。図１のタイヤ交換機の左側のベースプレートの概略的な平面図である。図３のＡ−Ａ断面であり、図１のタイヤ交換機１のベースプレートの前端近傍部分の側断面図である。図４のＣ矢視図である。図１のタイヤ交換機のベースプレートの後端近傍部分の側断面図である。図５のＦ矢視図である。本発明のタイヤ交換機の別の実施例を示す図であり、図２と同様にタイヤ交換機のラック操作手段の機構を示す概略的な部分展開透視図である。図８の実施例のタイヤ交換機におけるベースプレートの後端近傍部分の側断面図である。図９のＧ矢視図である。本発明のタイヤ交換機のタイヤ載置部及びその近傍を示す断面図である。タイヤ載置部の支持ローラ部の掛止位置を変えた状態を示すタイヤ載置部とその近傍を示す前面図である。支持ローラ部を取り外した状態を示すタイヤ載置部とその近傍を示す外観斜視図である。載置されたタイヤとタイヤ支持部との関係を示す側面図である。載置されたタイヤの前方倒伏防止手段を示す一部切欠き側面図である。図１５の前方倒伏防止手段を示す透視図である。本発明のタイヤ交換機を用いたタイヤの交換作業の様子を示す外観斜視図である。

符号の説明

１タイヤ交換機
２ベースプレート
２ａ平面プレート
２ｂ側面プレート
２ｃ、２ｄ開口
３連結部
５移動用ハンドル
７操作用ハンドル
７ａハンドル取っ手
８ウォーム減速機
８ａウォーム軸
９ａ、９ｂ、９ｃギヤ
１０ラック
１０ａ下向き歯
１１ラック係止具
１２、１３キャスタローラ
１４タイヤ支持部
１６タイヤ
１６ａホイール
１６ｃホイール孔
１８ラック駆動軸
１９ラック駆動軸受
２０ラック駆動ピニオン
２１ラックスプリング
２１ａスプリング取付具
２１ｂスプリング受け具
２２ラック連結具
２３調整ボルト
２５ラックストッパ
２６連結プレート
２６ａ補強ビーム
２７掛止突起
２８第１支持ローラ
２８ａ第１支持ローラ軸
２９第２支持ローラ
２９ａ第２支持ローラ軸
３０昇降制御ピニオン
３１ａ、３１ｂ主昇降アーム
３１ａ１、３１ｂ１主昇降アーム基端部
３１ａ２、３１ｂ２主昇降アーム連結部
３２ａ、３２ｂ従昇降アーム
３１ａ１、３１ｂ１従昇降アーム基端部
３１ａ２、３１ｂ２従昇降アーム連結部
３３ベアリング
３４ローラ軸支ケース
３５ベアリングケース
３６ａ、３６ｂ従昇降アーム固定具
３７昇降制御ピニオン軸受
３８ローラ軸
４０昇降制御ピニオン軸（主昇降アーム連結軸）
４１主昇降アーム基端軸
４２従昇降アーム連結軸
４３従昇降アーム基端軸
５０昇降制御ピニオン
５１ａ、５１ｂ昇降アーム
５１ａ１、５１ｂ１昇降アーム基端部
３１ａ２、３１ｂ２昇降アーム連結部
５３昇降制御ピニオン軸（昇降アーム連結軸）
５４昇降アーム基端軸
６５フック
６６チェーン
６７チェーン収容部
６８支持スプリング
６９スプリング固定具
７０ローラ受けプレート
７０ａ、７０ｂ切欠き部
１１２第１キャスタ部
１１３第２キャスタ部
１２０タイヤ載置部

Claims

前後方向に延在しかつ互いに離間して配置された一対のベースプレートと、
軸を前後方向に向け鉛直方向に起立したタイヤを下方から支持すべく前記一対のベースプレートの互いに対向する各側面部からそれぞれ張り出した一対のタイヤ載置部と、
前記一対のベースプレートの各々の上面にて前後方向に移動可能でありかつ下向き歯を具備する一対のラックと、
前記一対のラックを同時に前後方向に移動させるべく操作するラック操作手段と、
前記ベースプレートを支持すべくその下面に取り付けられた第１キャスタ部とを有し、前記第１キャスタ部が、
球状のキャスタローラと、
前記キャスタローラを水平方向のいずれの角度方向へも転動可能に支持するキャスタローラケースと、
前記ベースプレートに穿設された開口を通して前記ラックの前記下向き歯と噛合する昇降制御ピニオンと、
前記キャスタローラケースに対して一端が回動自在に連結されかつ前記昇降制御ピニオンの軸に対して他端が固定された主昇降アームと、
前記主昇降アームと平行に配置されかつ前記キャスタローラケースに対して一端が回動自在に連結されかつ前記ベースプレートの下面に対して他端が回動自在に連結された従昇降アームとを具備し、
前記ラック操作手段により前記ラックを前後方向に移動させた際、該ラックと噛合する前記昇降制御ピニオンが回動することにより、前記主昇降アーム及び前記従昇降アームが回動し、前記ベースプレートが昇降することを特徴とする
タイヤ交換機。
前記キャスタローラケースが、前記キャスタローラを軸支しかつ筒状外郭をもつローラ軸支ケースと、該ローラ軸支ケースをその軸周りに回動自在に保持するベアリングと、該ベアリングの外周を保持すると共に前記主昇降アーム及び前記従昇降アームを連結したベアリングケースとを具備し、
前記ローラ軸支ケースが該ローラ軸支ケースの軸から偏心した位置にて前記キャスタローラを軸支することを特徴とする
請求項１に記載のタイヤ交換機。
前記１キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて前端近傍と後端近傍にそれぞれ取り付けられることを特徴とする
請求項２に記載のタイヤ交換機。
前記ベースプレートを支持すべくその下面に取り付けられた第２キャスタ部をさらに有し、前記第２キャスタ部が、
前後方向に転動可能に軸支された球状のキャスタローラと、
前記ベースプレートに穿設された開口を通して前記ラックの前記下向き歯と噛合する昇降制御ピニオンと、
前記キャスタローラの軸に対して一端が回動自在に連結されかつ前記昇降制御ピニオンの軸に対して他端が固定された昇降アームとを具備し、
前記ラック操作手段により前記ラックを前後方向に移動させた際、該ラックと噛合する前記昇降制御ピニオンが回動することにより、前記昇降アームが回動し、前記ベースプレートが昇降することを特徴とする
請求項２に記載のタイヤ交換機。
前記第１キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて前端近傍に、前記第２キャスタ部が前記一対のベースプレートの各々の下面にて後端近傍にそれぞれ取り付けられることを特徴とする
請求項４に記載のタイヤ交換機。
前記ベースプレートが上昇する方向に対応する前記ラックの移動方向へと該ラックを付勢するラックスプリングを設けたことを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ交換機。
前記ラック操作手段が、
前記一対のラックの各々の下向き歯と噛合する一対のラック駆動ピニオンと、
前記一対のラック駆動ピニオンの各々を両端に固定したラック駆動軸と、
前記ラック駆動軸を回転させるべく駆動するウォーム減速機と、
前記ウォーム減速機のウォーム軸を回転操作すべく取り付けられた操作用ハンドルとを具備することを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ交換機。
前記一対のタイヤ載置部の各々が、
互いに平行に配置され前後方向に延びる円柱状の第１支持ローラ及び第２支持ローラと、
前記第１支持ローラ及び第２支持ローラの各々をその軸について回動自在としつつ該第１支持ローラと該第２支持ローラの両端を互いに連結する一対のプレートであって前後方向に突出する掛止突起を具備する一対の連結プレートと、
前記ベースプレートの側面から張り出した一対のプレートであってその上辺に前記連結プレートの前記掛止突起と嵌合しこれを支持する切欠き部を設けた一対のローラ受けプレートとを具備することを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ交換機。
前記切欠き部を複数設けると共に、前記ベースプレートの側面から遠ざかるにつれて該切欠き部の高さを低くしたことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ交換機。
前記タイヤの後方への倒伏を防止すべく該タイヤの後方側にて該タイヤに沿って鉛直方向に起立したタイヤ支持部を設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ交換機。
前記タイヤの前方への倒伏を防止すべく、
前記タイヤに取り付け可能なフックと、
前記フックに連結されたチェーンと、
前記チェーンを後方へ引っ張るべく付勢する支持スプリングとを具備することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のタイヤ交換機。