JP2016135617A - ホイール装着方法、ホイール装着装置およびタイヤへのホイール着脱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールやタイヤを回転させることなく、タイヤにホイールを装着することができるホイール装着方法を提供する。【解決手段】タイヤ３を保持し、ホイール４を傾斜姿勢でタイヤ３の中心穴に向かって移動させ、外リムの一端部１６ａがタイヤ３の内ビード部１０ａを越えると、ホイール４を傾斜姿勢からタイヤ３の中央横断面に沿う嵌合姿勢Ｃに回動させるとともに、タイヤ３の一端部３ａの内外サイドウォール７，８を挟圧して、内外ビード部の一端部９ａ，１０ａを圧接させてホイール４のウェル１８に向かって内周側に押し出すことにより、内外ビード部の他端部９ｂ，１０ｂを外周側に拡径させ、ホイール４の回動により、外リムの他端部１６ｂをタイヤ３の他端部３ｂの内外ビード部９ｂ，１０ｂを越えて中心穴に嵌合させる。【選択図】図１３

Description

本発明は、タイヤの中心穴にホイールを装着するホイール装着方法およびホイール装着装置と、当該ホイール装着装置とホイール付タイヤからホイールを抜き出すホイール抜出装置とを同一のフレームに具備し、ホイール付の使用済みタイヤからホイールの抜き出し作業と、抜き出したホイールを新しいタイヤに装着するホイールの離脱・装着を連続して行うことができるタイヤへのホイール着脱装置に関する。

従来では、タイヤからのホイールの取り外しと、タイヤへのホイールの取り付けは、例えば下記特許文献１に開示されているように、ホイールのリムとタイヤのブレードとの間に取り外しツールを挿し込み、ホイールを回転させつつ、ホイールの離脱または装着を行う技術が主流であった。この従来技術では、ホイールの回転が伴うため、時間がかかり、大量のタイヤに対するホイールの装着や離脱には不向きであるという問題があった。

本出願人は、特許文献２においてタイヤからホイールを取り外すことができるホイール抜出装置を提案した。このホイール抜出装置は、抜出時にホイールやタイヤを回転させることなく短時間で、かつブレードワイヤによりリムを欠けることなく、タイヤからホイールを抜き出すことができるものである。

特開２０１２−２４０６７６号公報 特許第５２８３６５７号公報

しかし、このホイール抜出装置では、タイヤにホイールを装着することができないため、ホイールやタイヤを回転させることなく、タイヤにホイールを装着することができるホイール装着方法およびホイール装着装置と、このホイール装着装置と本出願人のホイール抜出装置を組み合わせることで、タイヤに対するホイールの抜き出しと装着を短時間で連続的に行うことができるタイヤへのホイール着脱装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本第１発明は、ホイールをタイヤの中心穴に嵌合するホイール装着方法であって、
タイヤを軸心方向への移動を規制して保持し、
ホイールの外リムの直径方向における一端部が他端部よりタイヤの中心穴に接近する傾斜姿勢で、ホイールをタイヤの中心穴の内方から中心穴に向かって移動させ、
前記外リムの一端部がタイヤの内ビード部を越えると、ホイールを傾斜姿勢からタイヤの中央横断面に沿う嵌合姿勢に回動させるとともに、タイヤの直径方向における一端部の内外サイドウォールを挟圧して、内外ビード部の直径方向における一端部をホイールのウェルに向かって内周側に押し出すことにより、内外ビード部の他端部を外周側に拡径させ、
前記ホイールの外リムの他端部をタイヤの他端部の内外ビード部を越えて中心穴に嵌合させるものである。

これによると、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することができるため、短時間でタイヤにホイールを装着することが可能である。
本第２発明は、ホイールをタイヤの中心穴に嵌合するホイール装着装置であって、
軸心方向への移動を規制してタイヤを保持するタイヤ保持具と、
センターボアを介してホイールを保持するホイール保持具と、
ホイールの外リムの直径方向における一端部が他端部よりタイヤの中心穴に接近する傾斜姿勢と、タイヤの中央横断面に沿う嵌合姿勢との間で、ホイールを前記ホイール保持具を介して回動するホイール移動装置と、
タイヤの直径方向における一端部の内外サイドウォールを挟圧するウォール挟圧装置と、を具備し、
前記ホイール保持具により保持されたホイールを、前記ホイール移動装置により、前記傾斜姿勢でタイヤの中心穴に接近させ、ホイールの外リムの一端部がタイヤの内ビード部を越えると、ホイールを前記嵌合姿勢に回動させるとともに、前記ウォール挟圧装置によりタイヤの一端部の内外サイドウォールを挟圧して、内外ビード部の直径方向における一端部を圧接させてホイールのウェルに向かって内周側に押し出すことにより、内外ビード部の他端部を外周側に拡径し、ホイールの外リムの他端部をタイヤの他端部の内外ビード部を越えて中心穴に嵌合させるように構成されたものである。

これによると、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することができるため、短時間で容易にタイヤにホイールを装着することが可能である。

本第３発明におけるホイール装着装置は、ホイール移動装置は、ホイール保持具の移動軌跡を、回動支点を中心とする円弧状とし、
回動支点を、タイヤ保持具で保持されたタイヤの直径方向における一端部よりも外周側で、且つ、中央横断面上又は中央横断面よりも内サイドウォール側に寄った箇所に配置したものである。

これによると、ホイールは、回動支点を含む平面内で回動支点を中心に回動され、この際、外リムがタイヤの外ビード部の対応位置と内ビード部の対応位置との間で回動される。

本第４発明におけるホイール装着装置は、ウォール挟圧装置は、タイヤの直径方向における一端部の内外方に開閉自在に配置された一対の挟圧アームと、これら挟圧アームを開閉するアーム開閉装置とを具備したものである。

これによると、ウォール挟圧装置のアーム開閉装置が挟圧アームを閉じることにより、一対の挟圧アームが、タイヤの一端部の内外サイドウォールを挟圧して、内外ビード部の直径方向における一端部をホイールのウェルに向かって内周側に押し出す。これにより、内外ビード部の他端部が外周側に拡径され、ホイールの外リムの他端部をタイヤの他端部の内外ビード部を越えて中心穴に容易に嵌合させることができ、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することができる。

本第５発明におけるタイヤへのホイール着脱装置は、第２発明記載のホイール装着装置と、ホイール付きタイヤからホイールを離脱させるホイール抜出装置とを、同一のフレームに設け、
ホイール抜出装置は、ブレードによりタイヤの直径方向における他端部を外側方から押圧するタイヤ分離固定装置と、タイヤおよびホイールの他端部の内側方への移動を規制する受台と、この受台をタイヤの中心穴側から外周側に後退させる受台出退装置と、を具備し、
ホイール保持具およびホイール移動装置を、ホイール装着装置とホイール抜出装置とに共用し、
ホイール抜出装置は、タイヤ分離固定装置により、前記ホイール保持具に保持されたホイールをタイヤから離脱させる時に、ブレード駆動装置により前記ブレードを駆動し、タイヤの他端部の外サイドウォールを外方から押圧して、外ビート部をホイールの外リムから内方に離脱させた後、外ビート部を受台に規制された内サイドウォールの内面に押し付けて、タイヤを前記受台に固定するとともに、前記ブレードがタイヤの外サイドウォールを押圧してから外サイドウォールが内サイドウォールの内面に押し付けられるまでの間に、前記受台出退装置により前記受台の端部を、ホイールの直径方向における他端部に対向するホイール支持位置から、ホイールが干渉しないホイール抜出位置に後退させ、さらにホイール移動装置によりホイール保持具を介してホイールを、嵌合姿勢から傾斜姿勢に回動させて、タイヤの中心穴からホイールを離脱させるように構成されたものである。

これによると、使用済みのタイヤからホイールを抜き出すことと、抜き出したホイールを新しいタイヤに装着することとを、連続して行うことができる。この際、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することおよびホイールをタイヤから抜き出すことができるため、短時間で連続的に多数のタイヤにホイールを装着したり或いは多数のタイヤからホイールを抜き出すことが可能である。

以上のように本発明によると、ホイール装着方法およびホイール装着装置については、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することができるため、短時間で連続的に多数のタイヤにホイールを装着することが可能である。

また、タイヤへのホイール着脱装置については、ホイールやタイヤを周方向に回転させることなく、ホイールをタイヤに装着することおよびホイールをタイヤから抜き出すことができるため、短時間で連続的に多数のタイヤにホイールを装着したり或いは多数のタイヤからホイールを抜き出すことが可能である。

本発明の実施の形態におけるホイール着脱装置の断面図である。 同、ホイール着脱装置で着脱されるホイール付きタイヤの断面図である。 同、ホイール着脱装置のホイール移動装置側から見たタイヤ保持具の一方の保持板と受台の図である。 図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図１におけるＹ−Ｙ矢視図である。 同、ホイール着脱装置のホイール保持具の側面図であり、両チャック爪を閉じた状態を実線で示し、両チャック爪を開いた状態を仮想線で示す。 同、ホイール着脱装置のホイール保持具の平面図である。 図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図６におけるＹ−Ｙ矢視図である。 図１におけるＺ−Ｚ矢視図である。 同、ホイール着脱装置の油圧系統および制御系統を示すブロック図である。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの装着方法を示す図であり、（ａ）はホイールを傾斜姿勢でタイヤに接近させている状態を示し、（ｂ）はタイヤのサイドウォールを挟圧している状態を示す。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの装着方法を示す図であり、（ａ）はホイールの外リムの一端部がタイヤの内ビード部を越えた状態を示し、（ｂ）はホイールがタイヤに装着された状態を示す。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの装着方法を示すフローチャートである。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの抜出方法を示す図であり、（ａ）はブレードをタイヤの外サイドウォールに向かって移動させている状態を示し、（ｂ）はブレードでタイヤの外サイドウォールを押圧している状態を示す。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの抜出方法を示す図であり、（ａ）はブレードでタイヤを受台に押し付けるとともに、受台をホイール支持位置からホイール抜出位置に移動した状態を示し、（ｂ）はホイールをタイヤから離脱した状態を示す。 同、ホイール着脱装置を用いたホイールの抜出方法を示すフローチャートである。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１に示すように、１は自動車の車輪２のタイヤ３に対してホイール４を着脱するホイール着脱装置である。図２に示すように、車輪２は、タイヤ３と、タイヤ３に嵌め込まれたホイール４とを有している。タイヤ３は、中心穴６と、側面を構成する外サイドウォール７および内サイドウォール８と、内周部に形成された外ビード部９および内ビード部１０とを有している。外ビード部９および内ビード部１０の内部にはそれぞれ複数本のビードワイヤー１１が内在されている。

ホイール４は、ホイールハブに外嵌されるウェル１８と、ウェル１８の外面に設けられたディスクの中心部に形成されたセンターボア１９と、ウェル１８の外周部に形成された外リム１６および内リム１７とを有している。尚、外ビード部９は外リム１６に当接し、内ビード部１０は内リム１７に当接している。

図１，図４に示すように、ホイール着脱装置１は、ホイール４をタイヤ３の中心穴６に嵌合するホイール装着装置２２と、タイヤ３からホイール４を離脱させるホイール抜出装置２３と、フレーム２４とを有している。ホイール装着装置２２とホイール抜出装置２３とはフレーム２４に設けられている。

先ず、ホイール装着装置２２の構成を以下に説明する。
図１，図４，図５に示すように、ホイール装着装置２２は、軸心方向Ａへの移動を規制してタイヤ３を起立姿勢に保持するタイヤ保持具２６と、センターボア１９を介してホイール４を保持するホイール保持具２７と、ホイール４の外リム１６の直径方向における一端部１６ａ（下端部）が他端部１６ｂ（上端部）よりタイヤ３の中心穴６に接近する傾斜姿勢Ｂ（図１の仮想線参照）と、タイヤ３の中央横断面に沿う嵌合姿勢Ｃ（起立姿勢：図１の実線参照）との間で、ホイール４をホイール保持具２７を介して回動するホイール移動装置２８と、タイヤ３の直径方向における一端部３ａの内外両サイドウォール７，８を挟圧するウォール挟圧装置２９とを具備している。

タイヤ保持具２６は、台板３２と、台板３２上に立設され且つタイヤ３の軸心方向Ａにおいて対向する前後一対の保持板３３，３４とを有している。保持板３３，３４にはそれぞれ開口部３５，３６が形成されている。タイヤ保持具２６で保持されたタイヤ３の軸心方向Ａを前後方向とすると、両保持板３３，３４間の左右両側部は開放された出し入れ口３７として形成されており、車輪２は出し入れ口３７から両保持板３３，３４間に出し入れ可能になっている。

図６〜図９に示すように、ホイール保持具２７は、例えば上下方向（ホイール４の直径方向で、左右方向又は傾斜方向も可能）に開閉自在な上下一対のチャック爪４０ａ，４０ｂと、両チャック爪４０ａ，４０ｂを互いに閉方向Ｓ（径方向内向き）に付勢する左右一対のスプリング４２（付勢部材）と、スプリング４２の付勢力に抗して両チャック爪４０ａ，４０ｂを互いに開方向Ｏ（径方向外向き）に押し開く三角形状の楔板４３と、楔板４３を両チャック爪４０ａ，４０ｂに対してホイール４の軸心方向へ移動させるチャック用シリンダ４４と、円筒状のケーシング４５とを有している。

楔板４３と油圧シリンダ４４とはケーシング４５内に設けられている。ケーシング４５の前端部（先端部）には、両チャック爪４０ａ，４０ｂを開閉方向Ｏ，Ｓに案内する左右一対の案内板４６が設けられている。各スプリング４２の一端部はそれぞれ止め具４７によって一方のチャック爪４０ａに係止され、各スプリング４２の他端部はそれぞれ止め具４８によって他方のチャック爪４０ｂに係止されている。

両チャック爪４０ａ，４０ｂはそれぞれチャック溝４９ａ，４９ｂを有している。このうち、一方のチャック溝４９ａは上方（ホイール４の径方向外側）に開放され、他方のチャック溝４９ｂは下方（ホイール４の径方向外側）に開放されている。図６の仮想線で示すように、両チャック爪４０ａ，４０ｂが開方向Ｏに開くことにより、ホイール４のセンターボア１９の周縁部２０が両チャック溝４９ａ，４９ｂに挿入され、ホイール４がホイール保持具２７で保持される。

図１，図５に示すように、ホイール移動装置２８は、左右一対のガイドフレーム５６に支持案内されて移動自在な可動フレーム５７と、可動フレーム５７を移動させる油圧式の移動用シリンダ５８（ホイール駆動装置）とを有している。可動フレーム５７は、両ガイドフレーム５６に支持案内されて転動する複数のガイドローラ５９を有しており、ホイール保持具２７のケーシング４５の後端部に取り付けられている。

移動用シリンダ５８のピストンロッド６０を伸縮することにより、可動フレーム５７がガイドフレーム５６に支持案内されてホイール保持具２７と共に移動する。尚、ガイドフレーム５６の形状は、ホイール保持具２７の移動軌跡６１が回動支点６２を中心とする円弧形状になるように設定されている。

尚、ガイドフレーム５６やガイドローラ５９に替えて、回動支点６２を中心として揺動する揺動アームを用いて、ホイール保持具２７を回動させるような構成にしてもよい。
また、回動支点６２は、タイヤ保持具２６で保持されたタイヤ３の直径方向における一端部３ａよりも外周側（下側）で、且つ、中央横断面上に位置している。

図１，図４，図１０に示すように、ウォール挟圧装置２９は、タイヤ３の直径方向における一端部３ａの内外方に開閉自在に配置された一対の挟圧アーム６６と、これら挟圧アーム６６を開閉するアーム開閉装置６７とを具備している。

両挟圧アーム６６は、基端部の支点７０を中心に回動可能であり、台板３２上に設けられている。両挟圧アーム６６が開閉した際、両挟圧アーム６６の先端部は、タイヤ保持具２６の両保持板３３，３４の開口部３５，３６を通って、両保持板３３，３４間の内外に出退する。

アーム開閉装置６７は、両挟圧アーム６６間に連結された屈曲自在なＬ形状の開閉用リンク６８と、開閉用リンク６８を屈伸させる油圧式の開閉用シリンダ６９とを有している。開閉用シリンダ６９のピストンロッド６９ａを伸縮することにより、開閉用リンク６８が屈伸し、両挟圧アーム６６が開閉される。

次に、ホイール抜出装置２３の構成を以下に説明する。
図１，図３，図４に示すように、ホイール抜出装置２３は、ブレード７５によりタイヤ３の直径方向における他端部３ｂを外側方から押圧するタイヤ分離固定装置７６と、タイヤ３およびホイール４の他端部３ｂ，４ｂの内側方への移動を規制する受台７７と、この受台７７をタイヤ３の中心穴６側から外周側（上方）に後退させる受台出退装置７８とを具備している。

タイヤ分離固定装置７６は、支軸８０を介してフレーム２４の上部材２５に設けられた押圧レバー８１と、押圧レバー８１の遊端部（下端部）に設けられたブレード７５と、押圧レバー８１を揺動させるブレード駆動装置８２とを有している。

押圧レバー８１は、タイヤ３の外面を含む平面内でタイヤ３の上方に配置された支軸８０を中心にして前後方向に揺動自在であり、押圧レバー８１の退避位置Ｄからの角度が押込み角度検出器８４によって検出される。ブレード７５はホイール４の外周より少し大径に形成された円弧状の部材である。ブレード駆動装置８２は油圧式のシリンダからなり、ブレード駆動装置８２のピストンロッド８２ａが出退することにより、押圧レバー８１が揺動する。

受台７７は、一方の保持板３３に設けられた板材で、起立姿勢に保持されたホイール４の他端部４ｂに対向するホイール支持位置Ｐ１とホイール４が干渉しないホイール抜出位置Ｐ２とに上下方向のみ移動自在に支持されており、一方の保持板３３の開口部３５に上方から出退可能である。

受台出退装置７８は、例えば油圧式シリンダであり、フレーム２４の上部材２５に設けられている。そして、押込み角度検出器８４により検出されるブレード７５の押し込み位置に対応して、受台出退装置７８のピストンロッド７８ａが出退され、受台７７を上下移動させることができる。

また、ホイール保持具２７およびホイール移動装置２８と、ウォール挟圧装置２９は、ホイール装着装置２２とホイール抜出装置２３に共用されている。
図１１に示すように、チャック用シリンダ４４と移動用シリンダ５８と開閉用シリンダ６９とブレード駆動装置８２と受台出退装置７８の各ピストンロッド４４ａ，６０，６９ａ，７８ａ，８２ａの伸縮はそれぞれ、切替弁８５〜８９と各切替弁８５〜８９を作動させる弁操作部９０〜９４とにより、切替えられる。

ホイール着脱装置１には、押込み角度検出器８４によって検出された角度および操作盤９６の操作に基づいて各弁操作部９０〜９４を制御する制御部９７が備えられている。
以下、前記構成における作用を説明する。

先ず、ホイール４をタイヤ３に装着するホイール装着方法を以下に説明する。
タイヤ３を出し入れ口３７から両保持板３３，３４間に投入して、タイヤ３を軸心方向への移動を規制して起立姿勢に保持する（図１４のステップ−１参照）。

図１２（ａ）の仮想線で示すように、移動用シリンダ５８のピストンロッド６０を収縮してホイール保持具２７を後退位置Ｅへ移動させておく。この際、図６の実線で示すように、両チャック爪４０ａ，４０ｂを閉じた状態で両チャック爪４０ａ，４０ｂをホイール４のセンターボア１９に挿入し、その後、図６の仮想線で示すように、チャック用シリンダ４４のピストンロッド４４ａを伸長させ、楔板４３を前方へ移動させて、スプリング４２の付勢力に抗して両チャック爪４０ａ，４０ｂを開方向Ｏに開く。これにより、ホイール４のセンターボア１９の周縁部２０が両チャック溝４９ａ，４９ｂに嵌入され、ホイール４がホイール保持具２７に保持される（図１４のステップ−２参照）。

尚、受台出退装置７８のピストンロッド７８ａを短縮し、受台７７をホイール支持位置Ｐ１からホイール抜出位置Ｐ２まで上方に後退（退避）させておく。
次に、図１２（ａ）の実線で示すように、移動用シリンダ５８のピストンロッド６０を伸長してホイール保持具２７を後退位置Ｅから前方へ移動させ、図１２（ｂ）で示すように、ホイール４の外リム１６の一端部１６ａが他端部１６ｂよりタイヤ３の中心穴６に接近する傾斜姿勢Ｂで、ホイール４をタイヤ３の中心穴６の内方から中心穴６に向かって移動（接近）させる。

図１３（ａ）に示すように、ホイール４は、外リム１６の一端部１６ａがタイヤ３の内ビード部１０を越えると、ホイール４を傾斜姿勢Ｂからタイヤ３の中央横断面に沿う嵌合姿勢Ｃに回動すると同時に（図１４のステップ−３参照）、ウォール挟圧装置２９を作動する。すなわち、図１０の実線で示すように、開閉用シリンダ６９のピストンロッド６９ａを伸長して両挟圧アーム６６を閉じ、図１２（ｂ）および図１３（ａ）に示すように、両挟圧アーム６６の先端部でタイヤ３の一端部３ａの内外サイドウォール７，８を挟圧し、内外ビード部９，１０の一端部９ａ，１０ａを圧接させてホイール４のウェル１８に向かって内周側（上方）に押し出す（図１４のステップ−４参照）。

これにより、タイヤ３の内外ビード部９，１０が変形され、内外ビード部９，１０の他端部９ｂ，１０ｂが外周側（上方）に拡径する（図１４のステップ−５参照）。
その後、図１３（ｂ）に示すように、さらにホイール４を傾斜姿勢Ｂから回動させて直立姿勢とすることにより、外リム１６の他端部１６ｂがタイヤ３の他端部３ｂの内外ビード部９，１０を越えて中心穴６に嵌合される。このとき、前記ステップ−５において、タイヤ３の内外ビード部９，１０の他端部９ｂ，１０ｂが外周側に拡径しているため、外リム１６の他端部１６ｂが内外ビード部９，１０の他端部９ｂ，１０ｂに圧接されずに通過し、外リム１６の変形や損傷が防止される（図１４のステップ−６参照）。

その後、開閉用シリンダ６９のピストンロッド６９ａを短縮して両挟圧アーム６６を開き、タイヤ３の一端部３ａにおける挟圧を解除する。これにより、タイヤ３の内外サイドウォール７，８が元の形状に復元され、内外ビード部９，１０がそれぞれ内外リム１６，１７に係合する（図１４のステップ−７参照）。

次に、タイヤ３に圧縮空気を注入して、タイヤ３をホイール４に固定する（図１４のステップ−８参照）。
その後、図６の実線で示すように、チャック用シリンダ４４のピストンロッド４４ａを短縮させ、楔板４３を後退させることにより、両チャック爪４０ａ，４０ｂがスプリング４２の付勢力によって閉じ、ホイール４のセンターボア１９の周縁部２０が両チャック溝４９ａ，４９ｂから離脱し、ホイール保持具２７がホイール４から取り外される（図１４のステップ−９参照）。

前記のようにしてホイール４が装着されたタイヤ３を両保持板３３，３４間から取り出す（図１４のステップ−１０参照）。
これにより、タイヤ３やホイール４を周方向に回転させることなく、ホイール４をタイヤ３に装着することができるため、短時間で連続的に多数のタイヤ３にホイール４を装着することが可能である。

次に、ホイール４をタイヤ３から離脱させるホイール離脱方法を以下に説明する。
図１５（ａ）に示すように、ホイール４が装着されたタイヤ３内の空気を抜き、このホイール４付きのタイヤ３を両保持板３３，３４間に投入して起立姿勢に保持する（図１７のステップ−１参照）。尚、受台出退装置７８のピストンロッド７８ａを伸長して、受台７７をホイール抜出位置Ｐ２からホイール支持位置Ｐ１まで下方に移動させておく。

移動用シリンダ５８のピストンロッド６０を伸長してホイール保持具２７を前方へ移動させ、両チャック爪４０ａ，４０ｂを閉じた状態でホイール４のセンターボア１９に挿入し、その後、チャック用シリンダ４４で両チャック爪４０ａ，４０ｂを開方向Ｏに開き、ホイール４をホイール保持具２７で保持する（図１７のステップ−２参照）。

その後、ブレード駆動装置８２のピストンロッド８２ａを伸長し、押圧レバー８１を退避位置Ｄから後方へ揺動させる。これにより、図１５（ｂ）に示すように、ブレード７５が、タイヤ３の他端部３ｂの外サイドウォール７を外方から押圧し、受台７７に後方への移動を規制されたホイール４の外リム１６から、外ビート部９を内方に離脱させ、その後、図１６（ａ）に示すように、外ビート部９を受台７７で規制された内サイドウォール８の内面に押し付けて、タイヤ３を受台７７に固定する。

すなわち、支軸８０を中心として押圧レバー８１が揺動され、ブレード７５がタイヤ３の外サイドウォール７を押圧（図１５（ｂ）参照）してから外サイドウォール７が内サイドウォール８の内面に押し付けられることにより、外ビート部９の他端部９ｂが上方に持ち上げられて内ビート部１０の内面に押し付けられる（図１６（ａ）参照）。この時、これに対応して受台出退装置７８のピストンロッド７８ａを短縮し、受台７７をホイール支持位置Ｐ１からホイール抜出位置Ｐ２まで上方に後退（退避）させる。これにより、受台７７に押し付けられたタイヤ３の内ビード部１０の他端部１０ｂが上方に引き上げられて外周側に拡径され、内ビート部１０の他端部１０ｂと内リム１７の他端部との間に隙間９９が形成される（図１７のステップ−３参照）。

この状態で、図１６（ｂ）に示すように、移動用シリンダ５８のピストンロッド６０を短縮してホイール保持具２７を後退位置Ｅに回動して傾斜させつつ後退させることにより、ホイール４を、起立した嵌合姿勢Ｃから傾斜姿勢Ｂに回動させて、タイヤ３の中心穴６から離脱させる（図１７のステップ−４参照）。この際、タイヤ３の内外ビード部９，１０の他端部９ｂ，１０ｂが外周側に拡径しているため、外リム１６の他端部１６ｂが内外ビード部９，１０の他端部９ｂ，１０ｂに強く圧接されずに通過し、外リム１６の変形や損傷が防止される。

また、ホイール４やタイヤ３を周方向に回転させることなく、ホイール４をタイヤ３から抜き出すことができるため、短時間で連続的に多数のタイヤ３からホイール４を抜き出すことが可能である。

その後、タイヤ３を両保持板３３，３４間から取り出し（図１７のステップ−５参照）、後退位置Ｅのホイール保持具２７からホイール４を取り外す（図１７のステップ−６参照）。

尚、上記実施の形態では、タイヤ３へのホイール４の装着方法と、タイヤ３からのホイール４の抜出方法を説明したが、使用済みタイヤ３からホイール４を抜き出し、このホイール４を新しいタイヤ３に装着する連続動作で、タイヤ交換を連続動作で行うことができる。

上記実施の形態では、図１に示すように、回動支点６２を、タイヤ保持具２６で保持されたタイヤ３の直径方向における一端部３ａよりも外周側（下側）で、且つ、中央横断面上に位置させており、これにより、ホイール４を、回動支点６２を含む平面内で回動支点６２を中心に回動させるように構成されている。

しかし、この回動支点６２は、この位置に限定されるものではなく、タイヤ３の直径方向における一端部３ａよりも外周側で、且つ、タイヤ３の中央横断面よりも内サイドウォール８側に接近する箇所内で、タイヤ３やホイール４の大きさに対応して適宜選択することができる。ここで、ホイール４は、少なくとも外リム１６がタイヤ３の外ビード部９の対応位置と内ビード部１０の対応位置との間で回動すればよい。その他の区間は直線方向や他の曲線方向の移動であっても問題ない。

また、上記実施の形態では、タイヤ保持具２６によりタイヤ３を起立状態（垂直状態）で保持させたが、このホイール着脱装置１を９０°反転して、タイヤ３を横倒状態（水平状態）で保持するように構成してもよい。

また、上記実施の形態では、ホイール装着装置２２とホイール抜出装置２３とを共通のフレーム２４に設けたホイール着脱装置１を示したが、ホイール装着装置２２とホイール抜出装置２３とを個別のフレームに設けてもよく、或いは、ホイール装着装置２２とホイール抜出装置２３とを個別に分離して設けてもよい。

１ ホイール着脱装置
３ タイヤ
４ ホイール
６ 中心穴
７ 外サイドウォール
８ 内サイドウォール
９ 外ビード部
１０ 内ビード部
１６ 外リム
１８ ウェル
１９ センターボア
２２ ホイール装着装置
２３ ホイール抜出装置
２４ フレーム
２６ タイヤ保持具
２７ ホイール保持具
２８ ホイール移動装置
２９ ウォール挟圧装置
６１ 移動軌跡
６２ 回動支点
６６ 挟圧アーム
６７ アーム開閉装置
７５ ブレード
７６ タイヤ分離固定装置
７７ 受台
７８ 受台出退装置
８２ ブレード駆動装置
Ａ 軸心方向
Ｂ 傾斜姿勢
Ｃ 嵌合姿勢
Ｐ１ ホイール支持位置
Ｐ２ ホイール抜出位置

Claims (5)

1. ホイールをタイヤの中心穴に嵌合するホイール装着方法であって、
   タイヤを軸心方向への移動を規制して保持し、
   ホイールの外リムの直径方向における一端部が他端部よりタイヤの中心穴に接近する傾斜姿勢で、ホイールをタイヤの中心穴の内方から中心穴に向かって移動させ、
   前記外リムの一端部がタイヤの内ビード部を越えると、ホイールを傾斜姿勢からタイヤの中央横断面に沿う嵌合姿勢に回動させるとともに、タイヤの直径方向における一端部の内外サイドウォールを挟圧して、内外ビード部の直径方向における一端部をホイールのウェルに向かって内周側に押し出すことにより、内外ビード部の他端部を外周側に拡径させ、
   前記ホイールの外リムの他端部をタイヤの他端部の内外ビード部を越えて中心穴に嵌合させる
   ことを特徴とするホイール装着方法。
2. ホイールをタイヤの中心穴に嵌合するホイール装着装置であって、
   軸心方向への移動を規制してタイヤを保持するタイヤ保持具と、
   センターボアを介してホイールを保持するホイール保持具と、
   ホイールの外リムの直径方向における一端部が他端部よりタイヤの中心穴に接近する傾斜姿勢と、タイヤの中央横断面に沿う嵌合姿勢との間で、ホイールを前記ホイール保持具を介して回動するホイール移動装置と、
   タイヤの直径方向における一端部の内外サイドウォールを挟圧するウォール挟圧装置と、を具備し、
   前記ホイール保持具により保持されたホイールを、前記ホイール移動装置により、前記傾斜姿勢でタイヤの中心穴に接近させ、ホイールの外リムの一端部がタイヤの内ビード部を越えると、ホイールを前記嵌合姿勢に回動させるとともに、前記ウォール挟圧装置によりタイヤの一端部の内外サイドウォールを挟圧して、内外ビード部の直径方向における一端部を圧接させてホイールのウェルに向かって内周側に押し出すことにより、内外ビード部の他端部を外周側に拡径し、ホイールの外リムの他端部をタイヤの他端部の内外ビード部を越えて中心穴に嵌合させるように構成された
   ことを特徴とするホイール装着装置。
3. ホイール移動装置は、ホイール保持具の移動軌跡を、回動支点を中心とする円弧状とし、
   回動支点を、タイヤ保持具で保持されたタイヤの直径方向における一端部よりも外周側で、且つ、中央横断面上又は中央横断面よりも内サイドウォール側に寄った箇所に配置した
   ことを特徴とする請求項２記載のホイール装着装置。
4. ウォール挟圧装置は、タイヤの直径方向における一端部の内外方に開閉自在に配置された一対の挟圧アームと、これら挟圧アームを開閉するアーム開閉装置とを具備した
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のホイール装着装置。
5. 請求項２記載のホイール装着装置と、ホイール付きタイヤからホイールを離脱させるホイール抜出装置とを、同一のフレームに設け、
   ホイール抜出装置は、ブレードによりタイヤの直径方向における他端部を外側方から押圧するタイヤ分離固定装置と、タイヤおよびホイールの他端部の内側方への移動を規制する受台と、この受台をタイヤの中心穴側から外周側に後退させる受台出退装置と、を具備し、
   ホイール保持具およびホイール移動装置とウォール挟圧装置を、ホイール装着装置とホイール抜出装置とに共用し、
   ホイール抜出装置は、タイヤ分離固定装置により、前記ホイール保持具に保持されたホイールをタイヤから離脱させる時に、ブレード駆動装置により前記ブレードを駆動し、タイヤの他端部の外サイドウォールを外方から押圧して、外ビート部をホイールの外リムから内方に離脱させた後、外ビート部を受台に規制された内サイドウォールの内面に押し付けて、タイヤを前記受台に固定するとともに、前記ブレードがタイヤの外サイドウォールを押圧してから外サイドウォールが内サイドウォールの内面に押し付けられるまでの間に、前記受台出退装置により前記受台を、ホイールの直径方向における他端部に対向するホイール支持位置から、ホイールが干渉しないホイール抜出位置に後退させ、さらにホイール移動装置によりホイール保持具を介してホイールを、嵌合姿勢から傾斜姿勢に回動させて、タイヤの中心穴からホイールを離脱させるように構成された
   ことを特徴とするタイヤへのホイール着脱装置。

Images