JP2017121821A - 車輪着脱補助具 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪の着脱作業を効率化するとともに、作業者の負担を軽減することが可能な車輪着脱補助具を提供することを目的とする。【解決手段】一実施形態に係る車輪着脱補助具１は、車輪１２０の周面に沿って曲り、車輪１２０を支持する可撓性を備える帯状の支持部３と、車輪１２０を支持した状態の支持部３および車輪１２０の重心を通り車輪１２０の回転軸と直交する仮想面から一面側に外れた位置で支持部３の長手方向の２つの端部を吊り下げるベルト状の吊り部５と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪を着脱するときに用いられる車輪着脱補助具に関する。

一般的に、車両の車輪は、金属製のホイールと、ゴム製のタイヤとを備えている。車輪のタイヤは、使用劣化により摩耗するため、適宜交換を要する。また、タイヤは、寒い地域においては、冬になるとノーマルタイヤからスタッドレスタイヤへ交換される。このようなタイヤの交換作業に必要な車輪の着脱作業は、一般的には、全て作業者の手作業により行われている。

特開２０１５−１３１５１４号公報

このため、例えば、秋から初冬にかけてノーマルタイヤからスタッドレスタイヤへのタイヤの交換が集中する時期において、作業者は、一日に何度も車両から車輪を着脱する作業を繰り返して行うことがある。通常、車輪の着脱は、車両をジャッキアップして、車輪を地面から浮かせた状態で行う。このため、車両から外した車輪を地面に降ろす作業、または、これから取り付ける車輪を車両の車輪取付け位置まで持ち上げる作業は、作業者の肉体への負担となっている。また、いくつか車輪の交換を補助する工具が知られているが、いずれも地面を走行する台車に昇降具を取り付けたものであり、車輪の運搬作業は良くなっているが、車両に車輪を取り付ける作業の作業者への負担は依然大きい。

そこで、本発明は、車輪の着脱作業を効率化するとともに、作業者の負担を軽減することが可能な車輪着脱補助具を提供することを目的とする。

一実施形態に係る車輪着脱補助具は、車輪の周面に沿って曲り、前記車輪を支持する可撓性を備える帯状の支持部と、車輪を支持した状態の前記支持部および車輪の重心を通り車輪の回転軸と直交する仮想面から一面側に外れた位置で前記支持部の長手方向の２つの端部を吊り下げるベルト状の吊り部と、を備える。

本発明によれば、車輪の着脱作業を効率化するとともに、作業者の負担を軽減することが可能な車輪着脱補助具を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る車輪着脱補助具の斜視図である。 図２は、図１の車輪着脱補助具を広げて配置した状態を示す平面概略図である。 図３は、図１の車輪着脱補助具を示す部分断面図である。 図４は、車両に固定されている車輪に図１の車輪着脱補助具がセットされている状態を示す説明図である。 図５は、車両から分離されている車輪を図１の車輪着脱補助具を用いて保持している状態を示す説明図である。

以下、本実施形態に係る車輪着脱補助具について、図１から図３を用いて詳細に説明する。図１は、車輪着脱補助具１の全体斜視図である。図２は、車輪着脱補助具１の支持部３を広げた状態を示す平面図である。図３は、車輪着脱補助具１の吊り部５を滑車７に吊り下げた状態を示す部分断面図である。

車両の車輪１２０は、金属製のホイール１００と、ホイール１００の外周に嵌め合されるゴム製のタイヤ１１０とを有する。なお、タイヤ１１０は、その内部に空気を充填する図示しないチューブを備えることもある。

車輪着脱補助具１は、例えば、車両整備工場に設置されている図示しない天井クレーンに図示しないチェーンブロックを介して吊り下げられる。チェーンブロックを介して吊り下げされた車輪着脱補助具１は、天井クレーンのレールに沿って移動可能である。また、車輪着脱補助具１は、チェーンブロックにより上昇または下降可能である。

車輪着脱補助具１は、これらの天井クレーンおよびチェーンブロックと合わせて用いることにより、車輪１２０を任意の位置に移送することができる。

車輪着脱補助具１は、支持部３と、弾性部材４と、２本の棒材３３と、吊り部５とを備えている。支持部３は、例えば、図２に示すように、複数の細長い板状の紐３１（第１紐３１ａ、第２紐３１ｂ、第３紐３１ｃおよび第４紐３１ｄ）を有する。支持部３の複数の紐３１は、本実施形態においては、例えば、長手方向に沿った辺がそれぞれ平行に位置するように並べられる。

また、２本の棒材３３は、それぞれ複数の紐３１の長手方向の２つの端部３２を固定する。すなわち、各棒材３３は、紐３１と略直交するように配置され、支持部３の長手方向の両端部に固定される。

支持部３の端部３２と棒材３３との固定方法については、特に限定されないが、例えば、紐３１の端部を棒材３３の周囲に巻き付けて固定することができる。複数の紐３１の長手方向の長さについては、特に限定されていないが、交換対象である車輪の大きさに合わせて設計される。具体的には、図１に示すように、車輪１２０を支持部３に載せて吊り下げたときに車輪１２０の周面の半分以上を支持部３が覆う長さを有していることが好ましい。
また、支持部３の短手方向の長さは、車輪１２０を安定して保持することができる程度の幅を備えている必要がある。

このような構成にすることで、車輪１２０が図１に示すように車輪着脱補助具１によって吊り下げられたとき、車輪１２０の重さにより支持部３が車輪１２０の周面に沿って曲り、車輪１２０の周面の半分を覆うことができる。これにより、車輪１２０は、支持部３により締め付けられるとともに、支持部３との接触面積が増加し、摩擦力により支持部３によって保持される。

また、車輪着脱補助具１の支持部３は、複数の紐３１が互いに平行に並ぶように配置されている。これにより、支持部３の車輪１２０と接触する面には、隣接する各紐３１の間にそれぞれ凹凸が形成される。この凹凸は、車輪１２０の周面に施されているタイヤ溝と噛み合い、支持部３と車輪１２０との摩擦力による固定を補助する滑り止めとして機能する。また、支持部３の形状は、この構成に限られない。例えば、支持部３は、幅広の帯状のシートを用いて作製することも可能である。この場合には、さらに、支持部３は、当該シートの車輪１２０との接触面に、滑り止めの凹凸を設ける構造とすることもできる。また、本実施形態において、紐３１は、ゴム製の所定の厚みを有する板状の紐を用いている。紐３１の材料については、ゴムの他に種々の繊維材料、樹脂材料、または金属材料を用いることも可能である。

また、複数の紐３１は、それぞれがばらばらにならないようにするため、紐３１の長手方向に沿ったいくつかの箇所で棒材３３と平行な図示しない別の紐を用いて固定される。当該固定用の紐は、例えばリベット３７を用いて紐３１と固定される。ここで、リベット３７は、支持部３に車輪１２０が載置されたときの滑り止めとしても機能する。

弾性部材４は、例えば、一方向に長い帯状の部材である。弾性部材４は、本実施形態においては、紐３１と平行に並べられ、隣接する紐３１と共に支持部３に固定される。例えば、図２に示すように、弾性部材４は、第１紐３１ａと第２紐３１ｂの間に並べて配置されている。ここで、弾性部材４の位置は、図２に示した位置に限られない。すなわち、弾性部材４は、支持部３の長手方向の２つ端部３２を互いに離間させる方向に付勢可能であればよい。ただし、弾性部材４の付勢力は、載置される車輪１２０の重さによって支持部３に働く力よりも弱く設計されている。これにより、支持部３は、車輪１２０が支持部３によって吊り下げられていないときには開き、車輪１２０が支持部３によって吊り下げられているときには、車輪１２０に沿って閉じる方向に曲がる。また、本実施形態において、弾性部材４は、金属性の板を用いている。弾性部材４は、金属性の板の代わりに樹脂または炭素繊維等の板材を使用することも可能である。また、弾性部材４は、紐３１と一体に設けることも可能である。すなわち、予め所定の弾性を備えた材料を用いて紐３１を作製することもできる。

吊り部５は、図１および図３に示すように、細長い一本のベルト部５１と、２つの停止具５４とを有する。ベルト部５１は、後述する滑車７にかけられている。ベルト部５１のそれぞれの端部５２は、支持部３の長手方向の２つの端部３９に接続される。吊り部５は、図１に示すように、その長手方向のほぼ中心の位置で滑車７に吊り下げられる。吊り部５は、滑車７の回転を伴って長手方向に移動可能に設けられる。吊り部５のベルト部５１の材料については、特に限定されないが、滑車７との間の摩擦に対する十分な耐久性を有しているとともに、車輪１２０の重量に耐える十分な引張強度を有している必要がある。

また、図３に示すように、吊り部５は、例えば、滑車７を間に挟んでベルト部５１の長手方向に離間した位置にそれぞれ停止具５４を備えている。停止具５４は、例えば、ベルト部５１の一部に厚みを持たせた部分であってもよい。本実施形態においては、停止具５４は、ベルト部５１と別部材として作製され、ベルト部５１の所定の位置にリベット３７を用いて固定した。停止具５４は、ベルト部５１の長手方向の移動を規制する。すなわち、停止具５４は、ベルト部５１の一方が引っ張られると滑車７に沿って移動する。そして、停止具５４は、所定の距離を進んだ位置で滑車７の係止部材７１と当接する。このような、停止具５４を有する車輪着脱補助具１は、車輪１２０を支持部３へ載置するとき、または、車輪１２０を載置後に移動するときに車輪１２０の回転角度が大きく変わることを防ぐことができる。また、車輪１２０を載置した後に車輪１２０の回転角度を変えるときに、不必要にベルト部５１が大きく移動することを防止することができる。

図１および図２に示すように、ベルト部５１の長手方向の２つの端部５２は、それぞれ支持部３の長手方向の両端に設けた棒材３３と接続する。ここで、ベルト部５１の端部５２は、支持部３の短手方向において片寄った位置で棒材３３に固定される。言い換えれば、ベルト部５１の２つの端部５２は、棒材３３の長手方向の中間位置から一方側に外れた位置においてそれぞれ接続する。すなわち、ベルト部５１の端部５２は、図２に示すように、支持部３の第１紐３１ａと第２紐３１ｂの間で棒材３３に固定される。さらに言えば、ベルト部５１の端部５２は、弾性部材４の両端に対向する位置で棒材３３に固定される。

これにより、支持部３は、車輪１２０を保持した状態で吊り下げられたときに一方向に傾斜する（図５参照）。具体的には、滑車７側を上方とし、その反対側を下方とした場合に、湾曲した第１紐３１ａの端部が、湾曲した第４紐３１ｄの端部よりも上方に位置するように傾斜する。

この傾斜は、支持部３の２つの端部３９を所定の位置で吊り部５を用いて吊ることにより生じる。この所定の位置は、車輪１２０および車輪１２０を支持した状態の支持部３の重心Ｇを通り車輪１２０の回転軸Ｃと直交する図示しない仮想面から回転軸Ｃに沿って当該仮想面の一方側の外れた位置であるともいえる。

このように、棒材３３と上述の仮想面とが直交する位置から所定方向に外れた位置でベルト部５１を用いて支持部３を吊るすことにより、車輪着脱補助具１は、車輪１２０を所定角度傾斜させた状態で保持することができる。

次に車輪着脱補助具１を用いた車輪１２０の交換方法について図１、図４および図５を用いて説明する。なお、車輪着脱補助具１は、天井クレーンにチェーンブロックを介して吊り下げられている。また、車輪１２０は、図４および図５に示すように、車両Ｖの車軸の端部に設けられるホイール取付面２００に突出して備えられている複数のボルト２１０にナットで固定される。

まず初めに、車輪着脱補助具１を用いて、車両Ｖから車輪１２０を取り外す作業について簡単に説明する。作業者は、車両Ｖの車輪１２０のナットを軽く緩め、車両Ｖをジャッキアップする。作業者は、図４に示すように、取り外しが予定されている車輪１２０に車輪着脱補助具１を装着する。具体的には、作業者は、車輪１２０の図示下側の周面を覆うように支持部３を装着する。作業者は、車輪１２０と車両Ｖとを固定しているナットを取り外す。作業者は、支持部３を車輪１２０に装着した状態で、車輪１２０を車両Ｖから離間する方向に移動させ、ボルト２１０から車輪１２０を取り外す。この状態で、車輪１２０は、支持部３によって保持されているため、作業者に車輪１２０の重さが直接係ることがない。その後、作業者は、チェーンロックを操作して、取り外された車輪１２０を地面に降ろす。支持部３は、弾性部材４のばね作用により勝手に広がる。作業者は、車輪着脱補助具１から車輪１２０を外す。

続いて、作業者は、車両Ｖに取り付ける別の車輪１２０を車輪着脱補助具１の支持部３に載置する。このとき支持部３は、弾性部材４のばねの作用により広がっている。このため、作業者は、車輪１２０を支持部３に載せやすい。作業者は、支持部３の長手方向に車輪１２０の周面が沿うように車輪１２０を載置する。作業者は、チェーンロックを操作して、車輪１２０を吊り上げる。

例えば、車輪１２０を車両Ｖに取り付けたときに外側から見える面を第１面１２０ａとし、その裏側の面を第２面１２０ｂとする。このとき、作業者は、第１面１２０ａが第１紐３１ａ側に来るように車輪１２０を支持部３に載置する。このように車輪１２０を支持部３に配置することにより、図５に示すように、車輪１２０の第２面１２０ｂが下方向に傾斜する姿勢で支持部３を吊り下げることができる。

本実施形態に係る車輪着脱補助具１の支持部３は、弾性部材４により、２つの端部３９を常に離間させる方向に付勢されている。すなわち、支持部３は、吊るされた状態において弾性部材４の付勢力により、所定量開いた状態を維持している。このため、支持部３は、地面と当接すると弾性部材４の付勢力によりスムーズに車輪１２０との接地面を開く。すなわち、作業者は、車輪１２０を支持部３へ置く度に手で支持部３を開く必要が無い。これにより、作業者は、容易に車輪１２０を支持部３にセッティングすることができる。

作業者は、車輪着脱補助具１の支持部３に車輪１２０をセッティング後、天井クレーンおよびチェーンブロックを操作し車輪着脱補助具１の吊り上げを開始する。車輪着脱補助具１が吊り上げられると、車輪１２０の重さにより支持部３が曲る。このとき、支持部３は、車輪１２０の周面に沿って曲り、車輪１２０を締め付ける。作業者は、車輪１２０がセットされた車輪着脱補助具１を車両Ｖの車輪１２０の固定位置に移動させる。このとき、図５に示すように、車輪１２０は、図示上方部分が車両Ｖ側に傾倒している。

作業者は、図４に示すように、車輪１２０を矢印の方向へ押し込む。作業者は、図５に示す、車両側のホイール取付面２００のボルト２１０と、ホイール１００の図示しないボルト孔の位置を合わせながら係合する。作業者は、車輪１２０を車両Ｖと図示しないナットで固定する。作業者は、車輪着脱補助具１を車輪１２０から取り外す。作業者は、車両Ｖの車輪１２０の交換作業を終了する。

このような構成を有する車輪着脱補助具１は、図４または図５に示すように、車両Ｖから車輪１２０を取り外したり、車両Ｖに新たな車輪１２０を取り付けたりする場合において、車輪１２０の図示下側を覆うように支持する。このため、車輪１２０を取り外すときにおいて、車輪１２０の重さを全て作業者が支持する必要が無い。このため、車輪１２０の交換時における作業者の負担を軽減することができる。

また、このような構成を有する車輪着脱補助具１は、図５に示すように、車輪１２０の図示上方部分を車両Ｖ側に傾斜して保持している。このため、作業者は、車輪１２０を取り付け位置まで移動した後に、上方に位置しているボルト２１０と車輪１２０の対応するボルト孔とを容易に係合することができる。そして、作業者は、この係合部を基点として、車輪１２０を少し押すだけ容易に車輪１２０を車両Ｖ側へ移動させることができる。すなわち、車輪１２０の下方部分は、上記の係合部を中心に車両Ｖへ向かって回動する。このため、車輪１２０の取付けにおける作業者の負担を軽減することができる。

また、本実施形態によると、支持部３の短手方向の紐３１ａ側の片寄った位置に吊り部５を設けているため、吊り部５が車両Ｖのへりに当たりにくく、車輪１２０を容易に奥まで押し込むことができる。

また、さらに具体的には、車輪着脱補助具１の支持部３は、複数の紐３１を互いに平行に並べて構成されている。このため、各紐３１の間には、長手方向に溝が形成されている。この溝は、車輪１２０のタイヤの周面に設けられている凹凸と引っ掛かりやすい。このため、車輪着脱補助具１は、車輪１２０と支持部３との間の摩擦力を高め、車輪１２０を吊り下げて移動するときにおいて、車輪１２０の落下等を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、支持部３の両端部に棒材３３を備えている。このため、支持部３の両端部が補強され、支持部３の短手方向の湾曲を防ぐことができる。これにより、支持部３と車輪１２０の周面を効率的に接触させることができる。

また、車輪着脱補助具１は、吊り部５に停止具５４を備えている。このため、滑車７の回転を伴ったベルト部５１の長手方向の移動は、２つの停止具５４の間の範囲に規制される。ホイール取付面２００から突出するボルト２１０と車輪１２０側に設けられたボルト孔の位置を調整するときに、ベルト部５１が不必要に移動することを規制することができる。このため、作業者は、容易に車輪１２０のボルト孔とボルト２１０との位置合わせをすることができる。停止具５４の取付け位置については、例えば、着脱する車輪１２０に設けられるボルト孔の数により適宜設計されればよい。

また、車輪着脱補助具１は、支持部３および吊り部５を可撓性の部材により構成している。このため、車輪着脱補助具１は、折り曲げて畳むことができる。すなわち、車輪着脱補助具１は、使用しないときには、小さくまとめて収納することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、車輪着脱補助具１の支持部３の短手方向の長さは、車輪１２０の幅と略同じとしているが、車輪１２０の幅よりも細くすることも、または、太くすることも可能である。当該幅は、交換する車輪１２０のサイズにより適宜設計される。

また、滑車７または吊り部５は、例えば、布製の図示しないカバーにより覆うこともできる。このようにカバーで覆うことにより、車輪１２０を交換するときに滑車７または吊り部５と支持部３とを繋ぐ金具が車両Ｖと当たり、車両Ｖに傷を付ける不具合を防ぐことができる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能であるのはもちろんである。

１…車輪着脱補助具、３…支持部、４…弾性部材、５…吊り部、７…滑車、３１…紐、３１ａ…第１紐、３１ｂ…第２紐、３１ｃ…第３紐、３１ｄ…第４紐、３２…端部、３３…棒材、３７…リベット、３９…端部、５１…ベルト部、５２…端部、５４…停止具、７１…係止部材、１００…ホイール、１１０…タイヤ、１２０…車輪、１２０ａ…第１面、１２０ｂ…第２面、２００…ホイール取付面、２１０…ボルト。

Claims (7)

1. 車輪の周面に沿って曲り、前記車輪を支持する可撓性を備える帯状の支持部と、
   前記車輪を支持した状態の前記支持部および前記車輪の重心を通り前記車輪の回転軸と直交する仮想面から一面側に外れた位置で前記支持部の長手方向の２つの端部を吊り下げるベルト状の吊り部と、
   を備えることを特徴とする車輪着脱補助具。
2. 前記支持部の長手方向の２つの端部には、前記支持部の短手方向に沿って棒材がそれぞれ固定されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪着脱補助具。
3. ２本の前記棒材は、その長手方向に一様の太さを備え、前記棒材の長手方向の中間位置から一端側に外れた位置において前記吊り部とそれぞれ接続することを特徴とする請求項２に記載の車輪着脱補助具。
4. 前記支持部は、長手方向に沿って互いに平行に配置される複数の紐を有し、前記複数の紐のそれぞれの端部を前記棒材で固定していることを特徴とする請求項２に記載の車輪着脱補助具。
5. 前記支持部の長手方向に沿って前記支持部と一体または別体に設けられ、前記支持部の前記２つの端部を互いに離間する方向に付勢する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車輪着脱補助具。
6. 前記吊り部には、滑車に架け渡されたときに、前記滑車の回転に伴う前記吊り部の長手方向の移動を規制する停止具が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輪着脱補助具。
7. 前記支持部は、前記車輪の周面と接触する面に複数の突起を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車輪着脱補助具。