JP2010285059A - タイヤ着脱装置におけるツール伸縮・反転機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベース上に設けた基部からアームを延ばし、該アーム先端にはホイールを固定するホイールチャックを回転可能に取付け、又基部に設けたガイドレールに沿って移動出来るようにしたタイヤ着脱装置のディスクツール機構の提供。
【解決手段】 ツールホルダー２０には回転ホルダー１９を嵌め、そして該回転ホルダー１９にはツール受け１６をスライド出来るように嵌め、ツール受け１６の先端にはディスクツール１を取付け、上記ツールホルダー２０の上にはツール伸縮シリンダー１７を取着すると共に該ツール伸縮シリンダー２０から伸びるピストンロッド２１の先端をツール受け先端に軸支したピストンロッド回転受け２３に取付けた連結金具２２と連結し、さらに回転ホルダー１９の後方端には、該回転ホルダー１９を回転してディスクツール１の向きを反転するようにしている。
【選択図】 図４

Description

本発明はタイヤの着脱装置に装着されるツールを対象とし、色々なサイズのタイヤ着脱作業を効率よく行う為に、該タイヤビードを押圧したり、係止したりすることが出来るようにディスクツールを前進・後退し、又ディスクツールの向きを反転することが出来る機構に関するものである。

タイヤの着脱装置にも色々な型式があるが、図６は最も代表的なタイヤ着脱装置を表している。タイヤ（イ）を垂直に起立させた状態でタイヤ（イ）の着脱作業を行い得るものであり、該装置はホイール（ロ）を支持する為のアーム（ハ）を有し、該アーム（ハ）先端にはホイール（ロ）を掴むチャック（ニ）を持っていて、所定の位置まで転がして運ばれて来たタイヤ（イ）は上記チャック（ニ）によってホイール（ロ）がクランプされ、その状態で持ち上げられる。

チャック（ニ）は複数のツメを備えており、各ツメが拡張することによりホイール（ロ）をクランプすることが出来る。そしてタイヤ（イ）の持ち上げはアーム（ハ）の揺動によってなされ、持ち上げられた状態でタイヤ（イ）は回転させられ、側面からディスクローラ（ホ）がタイヤビードに押し当てられる。

同図はディスクツール（ホ）がチャック（ニ）側に位置し、ホイール（ロ）からタイヤ（イ）を取り外す場合であるが、該ホイール（ロ）を回転させながらディスクツール（ホ）を押圧することでタイヤ（イ）はホイール（ロ）から外れる。しかし、オフロード車、建設車両、産業車両の大型タイヤやチューブ付きタイヤの着脱作業を行う場合、上記ディスクツール（ホ）をタイヤの一方側から押圧するだけでは外すことが出来ず、他方側のタイヤビードを前以て外すことが必要である。その為に、ディスクルーツ（ホ）は移動してその位置が変えられように成っている。しかも、位置だけでなくディスクツール（ホ）の向きを反転しなくてはならない。

該ディスクツール（ホ）は同図において左右方向への移動、すなわちタイヤ（イ）の反対側（右側）へ移動しなくてはならない。このディスクツール（ホ）の移動及びディスクツール（ホ）の前進・後退動はシリンダーの動作によって行われる構造と成っている。しかし、ディスクツール（ホ）の方向反転は手動によって行っている。大型タイヤを着脱する為にはディスクツール（ホ）の重量は大きく、その為に手動によって反転することは重労働であり、又危険性も伴う。

このように、従来のタイヤ着脱装置のディスクツール操作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の問題点であって、ディスクツールの前進・後退、及び反転を動力手段によって行うことが出来るようにしたタイヤ着脱装置におけるツールの伸縮・反転機構を提供する。

本発明のディスクツールが取付けられるタイヤ着脱装置の構造は限定しないことにする。ディスクツールはディスクローラとタイヤツメから成り、該ディスクツールはツール受け先端に取着されている。ツール受けは棒状を成して回転ホルダーに沿って回転しないで軸方向にスライド出来るように支持され、そして回転ホルダーを回転可能に支持しているツールホルダーにはツール伸縮シリンダーが取付けられて該ツール伸縮シリンダーのピストンロット先端はツール受け先端部に連結されている。

従って、ツール伸縮シリンダーのピストンロッドの伸縮動作にて棒状のツール受けはスライドし、該ツール受け先端に取付けたディスクツールは前進・後退することが出来る。そして、ツール受けを支持している回転ホルダーは回転可能に軸支され、回転ホルダーを回転する為の回転手段を備えている。ここで、回転手段の具体的構造に関しては限定しない。又、ピストンロッド先端が連結する連結金具を支持するピストンロッド回転受けはツール受けに回転可能に支持されている。

本発明のツール伸縮・反転機構は、ツール伸縮シリンダーは回転せず、ツール受けが回転し、その為にツール受け先端を連結するピストンロッドとは回転出来るように連結されている。ここで、ツール受けは回転ホルダーに支持されてスライド可能としているが、上記回転ホルダーを設けることなく、ツール受けを回転手段にて直接回転させることも出来る。すなわち、ツール受けが回転することで先端に取付けたディスクツールが反転して向きが変わる。

本発明に係るツール伸縮・反転機構は棒状のツール受け先端にディスクツールが取付けられ、このディスクツールはあらゆるサイズのタイヤに対してもそのタイヤビードに位置合わせすることが出来る。すなわち、ツール受けはホイールチャックの中心に向いて延びており、ツールシリンダーのピストンロッドの伸縮動作に伴ってスライドすることが出来る。

そして、タイヤの反対側へ移動した場合には、ツール受けを回転してディスクツールの向きを反転させることが出来る。本発明ではこのツール受けを回転する為の回転手段を備えており、非常に大きくて重いディスクツールの反転を作業者が人手にて行う必要がなく、作業の効率化と共に安全性も向上する。

ツール伸縮・回転機構を備えたタイヤ着脱装置。 タイヤ着脱装置の平面図と正面図。 タイヤ着脱装置のアームが上昇している場合と降下している場合。 本発明に係るツール伸縮・反転機構の具体例。 図４の断面図。 従来のタイヤ着脱装置。

図１は本発明に係るツールの伸縮・反転機構を備えたタイヤ着脱装置を示す実施例である。同図の１はディスクツール、２はアーム、３はホイールチャック、４はベース、５はガイドレールを夫々表している。このタイヤ着脱装置の基本構造に関しては、ツールの伸縮・反転機構を除いて従来と共通している。上記ホイールチャック３はアーム先端に取付けられ、そしてホイールチャック３は同じアーム先端に設けたモータ６によって回転することが出来る。

同図はアーム２を倒した状態（降下した状態）であり、該アーム２は基部７から延び、該基部７には２本のガイドレール５，５が所定の間隔をおいて平行に取付けられている。該基部７はベース４に設けた軸受けに取付けられて回転することが出来、その為に、基部７の回転によってアーム２は上下方向に揺動する。アーム２が上方に揺動するならば、ホイールチャック３は上昇し、所定の高さにしたところで、転がして運ばれたタイヤのホイールが該ホイールチャック３に固定される。

ホイールチャック３に装着されたタイヤはアーム２をさらに揺動させることで、所定の高さまで持ち上げられ、この状態でホイールチャック３と共にタイヤを回転してホイールから取外すことが出来る。このタイヤの取外し作業にディスクツール１が使用される。ここで、該ディスクツール１を用いてタイヤを取外す作業は従来と共通する為に、その詳しい説明は省略するが、ディスクローラ８を回転しながらタイヤビードに押圧してホイールビード部から分離し、又タイヤツメ９をタイヤビードに係止してホイールから外すことも出来る。

ここで、ディスクツール１はタイヤの夫々の側へ移動することが出来、チューブ付きタイヤであれば、回転するタイヤの一方側からディスクローラ８を押圧するだけでなく、他方側のタイヤビードが取外される。その為に、ディスクツール１はタイヤの反対側へ移動することが出来、しかも向きを１８０°変えることが出来るように反転する機構と成っている。

一方、ホイールにタイヤを装着する場合には、ディスクローラ８を回転するタイヤビード及びタイヤ側面に押し当てる。タイヤの装着及び取外しにはディスクローラ８とタイヤツメ９を使用するが、その具体的な使い方は作業者によっても異なり、本発明が限定する対象ではない。又、チューブレスタイヤとチューブ付きタイヤとでは、ディスクツール１の使い方も違ってくる。

図２（ａ）、（ｂ）はタイヤ着脱装置の平面図と正面図を示し、図３（ａ）、（ｂ）はアームを揺動して上昇した場合とアームを降下した場合を夫々示している。同図から明らかなように、タイヤ着脱装置にはツール上下動シリンダー１０が取付けられ、装着されたタイヤを乗り越えて反対側へ移動する場合には、ディスクツール１を大きく上昇しなくはならず、その為に該ツール上下動シリンダー１０が作動する。すなわち、ディスクツール１を大きく上昇させた状態で、ガイドレール５，５に沿って移動する。

又、アーム２を上下方向に揺動する為のアーム上下動シリンダー１１が基部７の背後に取着されている。該アーム上下動シリンダー１１は基部７を回転することが出来、基部７の回転と共にアーム２は揺動することが出来る。そして、タイヤ着脱装置にはアーム上下動シリンダー１１へ油圧を送る為の油圧ユニット１２、又各操作部を制御する為の制御装置を収容した制御ボックス１３、さらに各操作部を操作する為の操作スタンド１４、及びフットスイッチ１５を備えている。

図４は本発明に係るツール伸縮・反転機構を示す実施例である。棒状のツール受け１６の先端にはディスクツール１が取付けられ、該ツール受け１６がスライドすることでディスクツール１は前進・後退してその位置を変えることが出来、又ツール受け１６が回転することで点線で示しているようにディスクツール１の向きを１８０°反転することが出来る。

ツール受け１６のスライド、すなわちディスクツール１の前進・後退はツール伸縮シリンダー１７によって行われ、又ツール受け１６の回転、すなわちディスクツール１の反転はツール反転シリンダー１８によって行われる。図５は図４に示したツール伸縮・反転機構の断面を表している。ツール受け１６は角形断面の棒状であり、回転ホルダー１９に嵌って支持され、その為に回転ホルダー１９が回転するならばツール受け１６は共に回転することになる。ここで、ツール受け１６は必ずしも角形断面に限定するものではなく、回転ホルダー１９の一部が嵌る凹溝を長手方向に設けて回り止めとすることも出来る。

そして回転ホルダー１９はツールホルダー２０に嵌って支持され、しかしツールホルダー２０は回転しないように固定され、上記ツール伸縮シリンダー１７は該ツールホルダー２０の上に取着されている。そして、ツール伸縮シリンダー１７のピストンロッド２１の先端は連結金具２２に連結し、この連結金具２２はツール受け１６の先端に設けて回転可能に軸支されているピストンロッド回転受け２３に取付けられている。

従って、ピストンロッド２１が伸縮するならば、ツール受け１６は回転ホルダー１９に沿ってスライドすることが出来、回転ホルダー１９と共にツール受け１６が回転する場合には、ピストンロッド回転受け２３を介して連結金具２２は回転することはない。ところで、回転ホルダー１９の後端にはギア２４が取着され、このギア２４に丸ラック２５が噛み合っている。そして、ツール反転シリンダー１８のピストンロッド先端は連結板２６を介して丸ラック２５と連結している。

そこで、ツール反転シリンダー１８が作動してピストンロッドが伸縮するならば、丸ラック２５がスライドしてギア２４を回転することになる。ギア２４は回転ホルダー１９の後方端に形成されている為に、ギア２４が回転すると回転ホルダー１９は回転し、同時にツール受け１６が回転してディスクツール１はその向きを１８０°変えて反転する。

ツール受け１６の先端には２枚のアーム２７ａ，２７ｂが延びており、この両アーム２７ａ，２７ｂの間にディスクツール１が嵌って固定される。ディスクツール１のディスクローラ８はタイヤビードに当ってタイヤと共に回転することが出来、一方のタイヤツメ９はタイヤビードに係止して回転することなく該タイヤビードをホイールから離脱させる。

ところで、本発明のツール伸縮・反転機構は図５に示す構造に限定するものではない。あくまでもディスクツール１が前進・後退することが出来ると共に、その向きが反転出来るように構成すればよい。従って、例えばツール受け１６を円形断面の棒状として回転ホルダー１９を用いず、ツールホルダー２０に直接嵌めてスライド可能に支持することが出来る。そして、ツール受け１６の後端にギアを設けてラックと噛み合わせることも可能である。この場合、ツール受けがスライドしてもラックと噛み合い状態が維持されるように、ギアは長くしてスプラインギアとしている。

１ ディスクツール
２ アーム
３ ホイールチャック
４ ベース
５ ガイドレール
６ モータ
７ 基部
８ ディスクローラ
９ タイヤツメ
10 ツール上下動シリンダー
11 アーム上下動シリンダー
12 油圧ユニット
13 制御ボックス
14 操作スタンド
15 フットスイッチ
16 ツール受け
17 ツール伸縮シリンダー
18 ツール反転シリンダー
19 回転ホルダー
20 ツールホルダー
21 ピストンロッド
22 連結金具
23 ピストンロッド回転受け
24 ギア
25 丸ラック
26 連結板
27 アーム

Claims (5)

1. ベース上に設けた基部からアームを延ばし、該アーム先端にはホイールを固定するホイールチャックを回転可能に取付け、又基部に設けたガイドレールに沿って移動出来るようにしたタイヤ着脱装置のディスクツール機構において、ツールホルダーには回転ホルダーを回転出来るように嵌め、そして該回転ホルダーには角形断面又は回転しないように長手方向に溝を形成したツール受けをスライド出来るように嵌め、ツール受けの先端にはディスクツールを取付け、上記ツールホルダーの上にはツール伸縮シリンダーを取着すると共に該ツール伸縮シリンダーから伸びるピストンロッドの先端をツール受け先端に軸支したピストンロッド回転受けに取付けた連結金具と連結し、さらに回転ホルダーの後方端には、該回転ホルダーを回転してディスクツールの向きを反転する為の回転手段を設けたことを特徴とするタイヤ着脱装置のツール伸縮・反転機構。
2. 上記回転ホルダーの後方端にギアを形成し、該ギアに噛み合うラックを設けると共に、該ラックをツール反転シリンダーのピストンロッドと連結した請求項１記載のタイヤ着脱装置のツール伸縮・反転機構。
3. ベース上に設けた基部からアームを延ばし、該アーム先端にはホイールを固定するホイールチャックを回転可能に取付け、又基部に設けたガイドレールに沿って移動出来るようにしたタイヤ着脱装置のディスクツール機構において、ツールホルダーには円形断面をしたツール受けをスライド並びに回転出来るように嵌め、ツール受けの先端にはディスクツールを取付け、上記ツールホルダーの上にはツール伸縮シリンダーを取着すると共に該シリンダーから伸びるピストンロッドの先端をツール受け先端に軸支したピストンロッド回転受けに取付けた連結金具と連結し、さらにツール受けの後方端には、該ツール受けを回転してディスクツールの向きを反転する為の回転手段を設けたことを特徴とするタイヤ着脱装置のツール伸縮・反転機構。
4. 上記ツール受けの後方端にギアを形成し、該ギアに噛み合うラックを設けると共に、該ラックをツール反転シリンダーのピストンロッドと連結した請求項３記載のタイヤ着脱装置のツール伸縮・反転機構。
5. 上記ディスクツールはタイヤビードを押圧すると共に回転するディスクローラとタイヤビードに係止するタイヤツメにて構成した請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載のタイヤ着脱装置のツール伸縮・反転機構。

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