JP2020185881A - タイヤ交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業者の手間および労力を削減し、タイヤのホイールへの装着作業およびホイールからタイヤの取外し作業に要する時間を短縮することができるタイヤ着脱装置を提供する。【解決手段】 タイヤ交換装置１は、チャック部３と、チャック部３を回転軸線Ｌ１まわりに回転させる回転駆動部７と、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を、チャック部３の側方で起立させた状態で保持する起立位置と、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を、横倒しした状態で保持する横転位置とにわたって傾動可能な傾動保持体Ａと、傾動保持体Ａを水平な軸線Ｌ２まわりに角変位させる傾動駆動部５と、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を支持し、チャック部３から上方に離間した位置で支持する上昇位置と、チャック部３に支持されたタイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降可能な昇降保持体Ｂと、昇降保持体Ｂを、昇降させる昇降駆動部６と、を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、バス、トラックなどの大型車両や普通乗用車などのホイールからのタイヤの取り外し、およびホイールへのタイヤの装着を行うために好適に実施することができるタイヤ交換装置に関する。

従来から、バス、トラック、大型特殊自動車などの大型車両の車輪は、ホイールの外径が１７．５インチ〜２２．５インチと大きく、このようなホイールの外径に応じてタイヤの重量も大きくなり、人力によるタイヤ交換作業が困難であるため、タイヤをホイールに装着し、あるいはタイヤをホイールから離脱させる、タイヤチェンジャとも呼ばれるタイヤ交換装置が用いられている。

このようなタイヤ交換装置は、工場の床などに設置される、平面視の形状が略長方形の基台と、基台の一側部に立設されるスタッドと、基台の他側部に搭載されるチャック装置と、スタッドの上端部に設けられ、タイヤをホイールに対して押圧して押込むタイヤ押込み装置と、ホイールに一旦嵌められたタイヤのビードがその弾性回復力によって、再びホイールから離脱しないように、タイヤの側部を押圧した状態でタイヤとともに回転するタイヤ回転補助装置とを備える。チャック装置は、水平な回転軸線まわりに回転駆動される主軸と、主軸の先端部に設けられ、ホイールを把持するチャック部とを備える。

基台にはまた、該基台の両側部の間にわたって敷設される一対の案内軸と、各案内軸に沿って移動可能な移動台と、移動台に、起立させたタイヤが嵌り込むことができる水平方向に間隔をあけてほぼ平行に設けられる一対のビードローラと、タイヤまたはホイールを支持するタイヤ支持装置である受け台と、受け台を昇降駆動するための昇降装置とを備える。

タイヤ取り外す場合、受け台が下限位置に配置された状態で、作業者によってホイール既着タイヤが受け台に乗載される。ホイール既着タイヤが乗載された受け台は、昇降装置によって上昇され、主軸およびチャック部の回転軸線上にホイールの中心軸線が配置されるように、受け台が高さ方向に位置決めされる。その後、チャック部がホイールのハブ孔に嵌合するまで移動台をチャック装置側へ移動させ、チャック部を拡開させることによって、ホイールがチャック部に把持され、ホイール既着タイヤが主軸に保持される。

ホイール既着タイヤが主軸に保持されると、移動台をチャック装置からタイヤ押込み装置側へ移動させて、チャック装置側に配置される一方のビードローラがチャック装置側の一方のビードを側方から他方のリムに向かって押し込み、この状態で主軸をその回転軸線まわりに一方向に回転させることによって、一方のビードがホイールの一方のリムから離脱される。

一方のビードが一方のリムから外された後、主軸を回転させながら移動台を押込み装置側へさらに移動させると、一方のビードは他方のリムを乗り越えて、タイヤがほぼ一周すると、タイヤがホイールから離脱し、チャック部にはホイールだけが把持された状態となる。ホイールから外されたタイヤは、タイヤ交換装置外へ搬出される。

上記のようにホイールからタイヤが外されると、新たなタイヤ、すなわちホイール未着タイヤをホイールに装着するタイヤ装着作業が開始される。前述と同様に、作業者によって新たなタイヤが受け台に搬入され、受け台が昇降装置によって、チャック部に把持されたホイールの押込み装置側の他方のリムに掛止め可能な位置まで上昇され、作業者によってタイヤの１ｓｔビードまたは１次側ビードとも呼ばれるチャック装置側の一方のビードの上部が、ホイールの押込み装置側の他方のリムを超えてドロップ部に掛け止められる。この状態で、タイヤのホイールから押込み装置側へ位置している部分の、他方のビードに連なるサイドウォール部を、他方のビードローラによって押圧して部分的にホイールに嵌め込み、他方のサイドウォール部の、他方のビードローラによる押圧位置の回転方向下流側近傍に、タイヤ回転補助装置を押し当てて押圧し、他方のリムの内側に部分的に嵌り込んだ他方ビードが、タイヤの弾性回復力によって離脱しないように押さえながら、タイヤおよびホイールを約１回転させることによって、一方のビードがホイールに装着される。

次に、移動台をチャック装置側へ移動させ、他方のビードが他方のリムに掛止められる位置まで押し込んだ状態とし、タイヤ回転補助装置を他方のサイドウォール部に押し当てた状態で、タイヤおよびホイールを約１周させることによって、他方のビードが他方のリムの内側に嵌まり込み、タイヤがホイールに装着される。このようにして従来技術のタイヤ交換装置は、ホイールからタイヤを外し、新たなタイヤをホイールに装着するように構成されている（たとえば、特許文献１〜３参照）。

特開平９−３９５２７号公報 特開２００６−３３５２１０号公報 特開２０１２−２０６５９号公報

前述の特許文献１〜３に記載される従来技術では、基台の一側部にスタッドが設けられ、基台の他側部にるチャック装置が搭載され、スタッドの上端部にはタイヤ押込み装置が搭載され、さらに基台に案内レールと受け台とが設けられ、案内レールには移動装置が設けられ、移動装置には一対のビードローラが設けられるので、これらの各機器を設置するために大きな占有空間を要し、装置が大型かつ複雑であり、重量も大きいという問題がある。

また、大型車両のホイール既着タイヤをタイヤ交換する場合、大形で重量の大きいタイヤおよびホイールを、作業者が人力によって受け台に乗載する必要があるので、作業者は多くの手間と労力を要し、タイヤのホイールに対する取外し作業および取付け作業に時間を要してしまうという問題がある。また、このような問題は前述の大型車両のタイヤ、ホイール、タイヤ既着ホイールに限るものではなく、普通乗用車のタイヤ、ホイール、タイヤ既着ホイールについても同様であり、タイヤ交換作業に多くの労力および時間を要するという問題がある。

本発明の目的は、作業者の手間および労力を削減し、タイヤのホイールへの装着作業およびホイールからタイヤの取外し作業に要する時間を短縮することができるタイヤ着脱装置を提供することである。

本発明は、タイヤのビードが着座するリムと、ハブ孔が形成されたハブ部を有するディスク部とを備えたホイールであって、ホイールからタイヤを取り外す、またはホイールにタイヤを取り付けるためのタイヤ交換装置において、
前記ホイールの前記ハブ孔に嵌合して、前記ホイールを着脱可能に把持するチャック部と、
前記チャック部に連結され、前記チャック部を予め定める回転軸線まわりに回転させる回転駆動部と、
タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、前記チャック部の側方で起立させた状態で保持する起立位置と、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、横倒しした状態で保持する横転位置とにわたって傾動可能な傾動保持体と、
前記傾動保持体を、前記起立位置から前記横転位置に向かう傾転方向、および、前記横転位置から前記起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位させる傾動駆動部と、
前記横転位置に配置された前記傾動保持体から供給されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方を支持する昇降保持体であって、前記チャック部から上方に離間した位置で支持する上昇位置と、前記チャック部に支持されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降可能な昇降保持体と、
前記昇降駆動部を、前記上昇位置から前記下降位置に向かう下降方向、および、前記下降位置から前記上昇位置に向かう上昇方向に、移動させる昇降駆動部と、を含むことを特徴とするタイヤ交換装置である。

また本発明は、前記傾動保持体が、前記予め定める回転軸線を含む一平面に関して両側に、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材を有することを特徴とする。

また本発明は、前記傾動保持体と前記昇降保持体とが、前記水平な軸線まわり角変位自在に連結されていることを特徴とする。

本発明によれば、チャック部と、回転駆動部とを有し、チャック部が回転駆動部によって予め定める回転軸線まわりに回転駆動される。傾動保持体には、タイヤおよびホイールの少なくとも一方がチャック部の側方で保持される。傾動保持体は、傾動駆動部によって、起立位置から横転位置に向かう傾転方向、および横転から起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位駆動される。昇降保持体は、昇降駆動部によって、チャック部から上方に離間した上昇位置と、チャック部に支持されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降駆動される。

タイヤをホイールから取外す場合には、ホイールにタイヤが装着されたホイール既着タイヤが起立位置に配置された傾動保持体に起立させたままで乗載される。このとき、ホイール既着タイヤが大型車両の大径で重量が大きくても、そのホイール既着タイヤを作業者が起立させた状態で転動させて、傾動保持体に乗載することができ、作業者への負担が軽減される。

傾動保持体にホイール既着タイヤが起立させた状態で乗載されると、傾動保持体は傾動駆動部によって起立位置から横転位置へ角変位駆動される。このとき、昇降保持体は、昇降駆動部によって上昇位置に配置されることによって、横転位置に配置された傾動保持体状上の横倒し姿勢のホイール既着タイヤを、傾動保持体から昇降保持体へ作業者が容易に移動させて、昇降保持体上へ搬入することができる。ホイール既着タイヤを保持した昇降保持体が昇降駆動部によって上昇位置から下降位置に向かう下降方向に移動されると、昇降保持体上のホイール既着タイヤのホイールのハブ孔にチャック部が嵌合し、ホイール既着タイヤがチャック部によって把持され、ホイールからタイヤを取外すことができる。

ホイールから取外された後、昇降保持体が昇降駆動部によって下降位置から上昇位置へ向かう上昇方向へ移動されると、タイヤが外されたホイールはチャック部に把持された状態のまま、外されたタイヤだけが昇降保持体によって持上げられ、ホイールから上方へ離間する。昇降保持体上のタイヤは、横転位置にある傾動保持体上に作業者によって移動され、傾動駆動部が傾動保持体を横転位置から起立位置へ角変位させることによって、ホイールから外されたタイヤは起立した姿勢で起立位置に戻され、作業者によって傾動保持体から搬出される。

このようにしてホイール既着タイヤからタイヤが取外されると、新たなタイヤが作業者によって起立位置にある傾動保持体に乗載され、タイヤ装着作業が開始される。新たなタイヤが乗載された傾動保持体は、傾動駆動部によって起立位置から横転位置に角変位駆動される。これによって傾動保持体に乗載されたタイヤは、起立状態から横転状態に姿勢変換される。横転位置に配置された傾動保持体上にタイヤは、作業者によって上昇位置にある昇降保持体に移動され、昇降保持体に乗載される。昇降保持体に新たなタイヤが乗載されると、昇降駆動手段によって昇降保持体が上昇位置から下降位置へ向かう下降方向へ移動され、チャック部に把持されているホイール上に乗載される。この状態で、ホイールに新たなタイヤが装着される。

新たなタイヤがホイールに装着されると、チャック部によるホイールの把持状態が解除され、昇降駆動部によって昇降保持部が下降位置から上昇位置へ向かう上昇方向に移動されると、チャック部から新たなタイヤが装着されたホイールが上方へ離脱され、タイヤ交換後のホイール既着タイヤは傾動保持体に横倒し姿勢で保持される。作業者は、傾動保持体上のタイヤ交換後のホイール既着タイヤを、横転位置に配置された傾動保持体上へ移動させ、傾動保持体に乗載する。傾動保持体にタイヤ交換後のホイール既着タイヤが乗載されると、傾動駆動部によって傾動保持部が横転位置から起立位置に角変位駆動される。これによってタイヤ交換後のホイール既着タイヤは、横倒し姿勢から起立姿勢に戻され、作業者によって傾動保持体から搬出される。

以上のように、傾動保持体によってホイール既着タイヤは、起立姿勢および横転姿勢に姿勢変換され、昇降保持体によってチャック部に搬入され、タイヤ交換後にチャック部から搬出することができるので、作業者の人力によるタイヤおよびホイールの移動作業が少なくなり、タイヤ交換作業に要する時間および労力を削減して、作業者への作業負担を軽減することができる。

また本発明によれば、傾動保持体は、チャック部の予め定める回転軸線を含む一平面に関して両側に、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材を有するので、タイヤまたはホイールを起立させた状態で各支持部材上に載置したとき、タイヤまたはホイールはチャック部の予め定める回転軸線を含む一平面上に、タイヤまたはホイールの中心軸線が位置するように位置決めされる。これによって、タイヤまたはホイールがチャック部の回転軸線から大きくずれた位置に配置されることが防がれ、作業者による位置の修正などの作業を行う必要がなく、作業者の作業負担を軽減することができる。

また本発明によれば、傾動保持体と昇降保持体とが水平な軸線まわり角変位自在に連結されているので、傾動保持体と昇降保持体とを連動させ、傾動保持体の傾動位置および昇降保持体の昇降位置に拘らず、傾動保持体と昇降保持体との間の隙間または間隔が変化することが防がれ、傾動保持体および昇降保持体の間でタイヤおよびホイールを作業者が円滑に移動させることができる。

本発明の一実施形態のタイヤ交換装置１を示す側面図である。 図１の左方から見たタイヤ交換装置１の側面図である。 タイヤ交換装置１の平面図である。 傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂ付近を拡大した一部の平面図である。 タイヤ脱作業のチャッキング工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ脱作業のチャッキング工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ脱作業の第１の上ビード脱工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ脱作業の第２の上ビード脱工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ脱作業の下ビード脱工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ脱作業のチャッキング工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ着作業の設定工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ着作業の下ビード着工程を説明するためのフローチャートである。 タイヤ着作業の上ビード着工程を説明するためのフローチャートである。

図１は本発明の一実施形態のタイヤ交換装置１を示す側面図であり、図２は図１の左方から見たタイヤ交換装置１の側面図であり、図３はタイヤ交換装置１の平面図であり、図４は傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂ付近を拡大した一部の平面図である。本実施形態のタイヤ交換装置１は、タイヤＴのビードＴＢが着座するリムＷＲと、ハブ孔４が形成されたハブ部ＷＨを有するディスク部ＷＤとを備えたホイールＷであって、ホイールＷからタイヤＴを取り外す、またはホイールＷにタイヤＴを取り付けるために用いられる。本実施形態において、ホイールＷにタイヤＴを装着した組立て体をタイヤホイールＴＷという。

タイヤ交換装置１は、ホイールＷのハブ孔４に嵌合して、ホイールＷを着脱可能に把持するチャック部３と、チャック部３に連結され、チャック部３を予め定める回転軸線Ｌ１まわりに回転させる回転駆動部７と、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を、チャック部３の側方で起立させた状態で保持する起立位置と、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を、横倒しした状態で保持する横転位置とにわたって傾動可能な傾動保持体と、傾動保持体Ａを、起立位置から横転位置に向かう傾転方向、および、横転位置から起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位させる傾動駆動部５と、横転位置に配置された傾動保持体Ａから供給されたタイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を支持する昇降保持体Ｂであって、チャック部３から上方に離間した位置で支持する上昇位置と、チャック部３に支持されたタイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降可能な昇降保持体Ｂと、昇降保持体Ｂを、上昇位置から下降位置に向かう下降方向、および、下降位置から上昇位置に向かう上昇方向に、移動させる昇降駆動部６と、を含む。傾動駆動部５および昇降駆動部６は、たとえば複動空気圧シリンダによって実現される。

傾動保持体Ａは、予め定める回転軸線Ｌ１を含む一平面に関して両側に、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材を有する。傾動保持体と昇降保持体Ｂとは、水平な軸線まわり角変位自在に連結されている。

ホイールＷは、タイヤＴのビードＴＢが着座するリムＷＲと、ハブ孔４が形成されたハブ部ＷＨを有するディスク部ＷＤとを備える。このようなホイールＷは、たとえばアルミニウム合金をプレス成形またはスピニング成形することによって実現されてもよい。本実施形態において、タイヤ交換装置１は、チャック部３の回転速度が７ｒｐｍ〜１５ｒｐｍ、ビード押圧力が８０００Ｎ〜１２０００Ｎ、ホイールＷのリム径が１３インチ〜１８インチ、チャック部３によって把持可能なハブ孔４の内径が５４ｍｍ〜１１０ｍｍ、最大タイヤ径が５００ｍｍ〜８００ｍｍ、最大タイヤ幅が１３５ｍｍ〜２５０ｍｍ、対象車両は普通乗用車である。

タイヤ交換装置１は、自動車修理工場、給油所などの床９に敷設される大略的に板状の基台１０と、基台１０に立設される支柱１１とを、さらに含む。支柱１１は、正面側、すなわち図２の紙面に垂直手前側に開放して上下に延びる開口１２ａを有する中空の構造用鋼材から成る支柱本体１２と、支柱本体１２の開口１２ａに移動自在に嵌まり込む昇降体１３と、支柱本体１２の上部の端面に接合される天板１４とを有する。昇降体１３は、正面視において上下に長手の略長方形の板状部材を本体部として含み、支柱本体１２内に収容された昇降用シリンダによって昇降駆動される。昇降用シリンダは、複動空気圧シリンダによって実現されてもよい。昇降体１３の板状部材は、構造用鋼板によって実現されてもよい。

昇降体１３には、ビード案内具１８とビードローラ１９とを備えたデマウントツール（以下、「ＤＭツール」と記す場合がある）が先端部に取付けられた上下２段の水平アーム１６ａ，１６ｂが設けられる。支柱本体１２の一側面の上部には、押圧具（以下、「マウントプレス」と記す場合がある）２０が設けられる。支柱本体１２および昇降体１３は、起立位置に配置されたチャック部３の回転軸線Ｌ１を含む一平面上に配設される。したがって、支柱本体１２および昇降体１３の正面視における中心軸線は、チャック部３の回転軸線Ｌ１と一致している。

ビード案内具１８がビードＴＢとリムＷＲのリムフランジとの間に挿入された状態で、チャック部３に把持されたホイールＷが一方向に回転されると、リムＷＲのリムフランジの裏側に着座しているビードＴＢは、ビード案内具１８によってリムフランジの裏側から表側へ案内され、ホイールＷの上リムＷＲからタイヤＴの上ビードＴＢを離脱させることができる。

押圧具２０は、平面視において、上ビードローラ１９が配置される位置よりも回転軸線Ｌ１に関して反対側に配設され、タイヤＴのサイドウォール部を上方から押圧するように構成される。押圧具２０によって、タイヤＴのサイドウォール部が上方から押圧された状態で、第１水平アーム３１、第２水平アーム３２を角変位させ、タイヤＴの回転に追従して移動自在に構成される。前記押圧具２０は、強度が高く、耐衝撃性および耐摩耗性に優れ、しかもタイヤＴに対して滑り性の良好な材料、たとえばポリカーボネートから成ってもよい。

タイヤ交換装置１は、前述のとおり、チャック部３と、回転駆動部７とを有し、チャック部３が回転駆動部７によって予め定める回転軸線Ｌ１まわりに回転駆動される。傾動保持体Ａには、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方がチャック部３の側方で保持される。傾動保持体Ａは、傾動駆動部５によって、起立位置から横転位置に向かう傾転方向、および横転から起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線Ｌ２まわりに角変位駆動される。昇降保持体Ｂは、昇降駆動部６によって、チャック部３から上方に離間した上昇位置と、チャック部３に支持されたタイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降駆動される。これらの傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂは、回転軸線Ｌ１に垂直な軸線まわりに回転自在な複数のローラ２１，２２を有する。各ローラ２１，２２のそれぞれの軸線は、互いに平行である。

タイヤＴをホイールＷから取外す場合には、ホイールＷにタイヤＴが装着されたタイヤホイールＴＷが起立位置に配置された傾動保持体Ａに起立させたままで乗載することができるので、タイヤホイールＴＷが大径で重量が大きくても、そのタイヤホイールＴＷを作業者が起立させた状態で転動させて、傾動保持体Ａに乗載することができ、作業者への負担が軽減される。

傾動保持体ＡにタイヤホイールＴＷが起立させた状態で乗載されると、傾動保持体Ａは傾動駆動部５によって起立位置から横転位置へ角変位駆動される。このとき、昇降保持体Ｂは、昇降駆動部６によって上昇位置に配置されることによって、横転位置に配置された傾動保持体Ａ上の横倒し姿勢のタイヤホイールＴＷを、傾動保持体Ａから昇降保持体Ｂへ作業者が容易に移動させて、昇降保持体Ｂ上へ搬入することができる。タイヤホイールＴＷを保持した昇降保持体Ｂが昇降駆動部６によって上昇位置から下降位置に向かう下降方向に移動されると、昇降保持体Ｂ上のタイヤホイールＴＷのホイールＷのハブ孔４にチャック部３が嵌合し、タイヤホイールＴＷがチャック部３によって把持され、ホイールＷからタイヤＴを取外すことができる。

ホイールＷからタイヤＴが取外された後、昇降保持体Ｂが昇降駆動部６によって下降位置から上昇位置へ向かう上昇方向へ移動されると、タイヤＴが外されたホイールＷはチャック部３に把持された状態のまま、外されたタイヤＴだけが昇降保持体Ｂによって持上げられ、ホイールＷから上方へ離間する。昇降保持体Ｂ上のタイヤＴは、横転位置にある傾動保持体Ａ上に作業者によって移動され、傾動駆動部５が傾動保持体Ｂを横転位置から起立位置へ角変位させることによって、ホイールＷから外されたタイヤＴは起立した姿勢で起立位置に戻され、作業者によって傾動保持体Ａから搬出される。

このようにしてタイヤホイールＴＷからタイヤＴが取外されると、新たなタイヤＴが作業者によって起立位置にある傾動保持体Ａに乗載され、タイヤ装着作業が開始される。新たなタイヤＴが乗載された傾動保持体Ａは、傾動駆動部６によって起立位置から横転位置に角変位駆動される。これによって傾動保持体Ａに乗載されたタイヤＴは、起立状態から横転状態に姿勢変換される。横転位置に配置された傾動保持体Ａ上にタイヤＴは、作業者によって上昇位置にある昇降保持体Ｂに移動され、昇降保持体Ｂに乗載される。昇降保持体Ｂに新たなタイヤＴが乗載されると、昇降駆動部６によって昇降保持体Ｂが上昇位置から下降位置へ向かう下降方向へ移動され、チャック部３に把持されているホイールＷ上に乗載される。この状態で、ホイールＷに新たなタイヤＴが装着される。

新たなタイヤＴがホイールＷに装着されると、チャック部３によるホイールＷの把持状態が解除され、昇降駆動部６によって昇降保持体Ｂが下降位置から上昇位置へ向かう上昇方向に移動されると、チャック部３から新たなタイヤＴが装着されたタイヤホイールＴＷが上方へ離脱され、タイヤ交換後のタイヤホイールＴＷは傾動保持体Ａに横倒し姿勢で保持される。作業者は、傾動保持体Ａ上のタイヤ交換後のタイヤホイールＴＷを、横転位置に配置された傾動保持体Ａ上へ移動させ、傾動保持体Ａに乗載する。傾動保持体Ａにタイヤ交換後のタイヤホイールＴＷが乗載されると、傾動駆動部５によって傾動保持体Ａが横転位置から起立位置に角変位駆動される。これによってタイヤ交換後のタイヤホイールＴＷは、横倒し姿勢から起立姿勢に戻され、作業者によって傾動保持体Ａから搬出される。

以上のように、傾動保持体ＡによってタイヤホイールＴＷは、起立姿勢および横転姿勢に姿勢変換され、昇降保持体Ｂによってチャック部３に搬入され、タイヤ交換後にチャック部３から搬出することができるので、作業者の人力によるタイヤＴおよびホイールＷの移動作業が少なくなり、タイヤ交換作業に要する時間および労力を削減して、作業者への作業負担を軽減することができる。

傾動保持体Ａは、チャック部３の予め定める回転軸線Ｌ１を含む一平面に関して両側に、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材２９を有するので、タイヤＴまたはホイールＷを起立させた状態で各支持部材２９上に載置したとき、タイヤＴまたはホイールＷはチャック部３の予め定める回転軸線Ｌ１を含む一平面上に、タイヤＴまたはホイールＷの中心軸線が位置するように位置決めされる。これによって、タイヤＴまたはホイールＷがチャック部３の回転軸線Ｌ１から大きくずれた位置に配置されることが防がれ、作業者による位置の修正などの作業を行う必要がなく、作業者の作業負担を軽減することができる。

傾動保持体Ａと昇降保持体Ｂとが水平な軸線Ｌ２まわり角変位自在に連結されているので、傾動保持体Ａと昇降保持体Ｂとを連動させ、傾動保持体Ａの傾動位置および昇降保持体Ｂの昇降位置に拘らず、傾動保持体Ａと昇降保持体Ｂとの間の隙間または間隔が変化することが防がれ、傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂの間でタイヤＴおよびホイールＷを作業者が円滑に移動させることができる。これによって、たとえば傾動保持体Ａの複数のローラ２１の間隔と、昇降保持体Ｂの複数のローラ２２の間隔とを、同一とし、横転位置に配置された傾動保持体Ａの各ローラ２１と、上昇位置に配置された昇降保持体Ｂの各ローラ２２とを共通な一平面を成す搬送面が形成されるように、各複数のローラ２１，２２の上端を整列して配置することができる。これによって、各複数のローラ２１，２２上でタイヤＴおよびホイールＷを、作業者の人力によって容易かつ円滑に移動させることができ、作業者への負担を軽減することができる。

次に、図５〜図１３を参照して、タイヤ交換装置１によるタイヤ交換作業について説明する。タイヤ交換作業は、タイヤＴがホイールＷに装着されたタイヤホイールＴＷからタイヤＴを外す「タイヤ脱作業」と、タイヤＴが外されたホイールＷに新たなタイヤＴを装着する「タイヤ着作業」とを有する。

図５はタイヤ脱作業のチャッキング工程を説明するためのフローチャートであり、図６はタイヤ脱作業の設定工程を説明するためのフローチャートであり、図７はタイヤ脱作業の第１の上ビード脱工程を説明するためのフローチャートであり、図８はタイヤ脱作業の第２の上ビード脱工程を説明するためのフローチャートであり、図９はタイヤ脱作業の下ビード脱工程を説明するためのフローチャートである。

（チャッキング工程）
ステップａ１で、ホイールＷを傾動保持体Ａに乗せ、リフトペダルＰ４を踏むと、ステップａ２で、ホイールＷを昇降保持体Ｂに移動し、リフトペダルＰ４を踏む。ステップａ３で、チャック部３のピンをホイールＷのボルト孔に合わせた後、ステップａ４で、ハブ孔４をチャック部３の中心に合わせ、チャックペダルＰ３を踏む。ステップａ５で、センターシャフト４０が伸び、コーン４１をセットする。ステップａ５でチャックペダルＰ３を踏むと、ホイールＷがチャック部３によってチャッキングされる。

（設定工程）
ステップｂ１で、ホイール径をテンキーで入力し、モードをＢＧＮ／ＰＲＯに設定し、ワークをマウント／デマウントに設定する。ステップｂ２で、上ビードローラ１９が設定径まで伸び、ステップｂ３で、回転ペダルＰ２でホイールバルブをビード案内具１８の位置に合わせる。ステップｂ４で、「バルブセット」ボタンを押し、バルブ位置を記憶させる。ＢＧＮモードは、各ツールの位置を作業者が目視で確認するために一時停止させる初心者用のモードであり、ＰＲＯモードは、各ツールの位置を作業者が目視で確認するための一時停止させずに連続動作させる熟練者用のモードである。

（上ビード脱工程）
ステップｃ１でＡＵＴＯペダルＰ１を踏み、ステップｃ２でホイールＷの上面位置を専用ツールで計測する。ステップｃ３で、デマウントツールを上ビードローラ１９側に設定する。この設定は、２本目のタイヤホイールからは不要である。次に、ステップｃ４で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードに対応するツール位置を確認し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直す。ツール位置が合っていない場合には、手動で位置合わせし、ホイールＷの位置を補正した後、ボタンを押下して、その情報を記憶させる。記憶させた値は、下ビードローラ１９、装着用ツールであるマウントツール３３にも反映される。

ステップｃ５で、ホイールＷの下面の位置を計測し、ステップｃ６で、下ビードを落とし、ステップｃ７で、上ビードを落とし、ステップｃ８で、液体タイヤクリームをウエールビードのみに塗布し、ステップｃ９で、デマウントツールを反転させるとともに、ステップｃ１０で、マウントプレス２０をセットする。ステップｃ１１で、ＢＧＮモードである場合、マウントプレス位置を確認し、ＡＵＴＯペダルを踏み直し、ステップｃ１２で、マウントプレス２０を下降させる。

ステップｃ１３で、ビード案内具１８をビードとリムとの間に差込み、テーブル３４を回転させる。ステップｃ１４で、マウントプレス２０をセットし、ステップｃ１５で、ＢＧＮモードに対応するマウントプレス２０によるマウントプレス位置を確認し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直す。ステップｃ１６で、デマウントツールを上昇させ、ステップｃ１７で下ビードローラ１９をセットし、ステップｃ１８で、下ビードローラ１９を押上げ、テーブル３４を回転させる。ステップｃ１９で、下ビードローラ１９を下降させ、ステップｃ２０で、テーブル３４を回転させることによって、上ビードが下リムＷＲ２から外される。

（下ビード脱工程）
ステップｄ１で、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み、ステップｄ２で、ビード案内具１８に上ビードを掛け、上昇させる。ステップｄ３で、ＢＧＮモードに対応する対向側タイヤＴを確認し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直し、ステップｄ４で、マウントツール３３をセットする。ステップｄ５で、下ビードローラ１９をセットし、ステップｄ６で、上のデマウントツールを収納する。ステップｄ７で、テーブル３４を回転させ、下ビードＴＢを離脱させる。ステップｄ８で、昇降保持体Ａを上昇させて傾転させ、ステップｄ９で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードに対応するタイヤＴを昇降保持体Ｂに移動させ、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、ステップｄ１０で、傾動保持体Ａが起立しながら下降する。ステップｄ１２で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードでＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、テーブル３４およびマウントツール３３が原点に復帰し、タイヤ脱作業が終了する。
次に、タイヤ着作業について説明する。

図１０はタイヤ着作業のチャッキング工程を説明するためのフローチャートであり、図１１はタイヤ着作業の設定工程を説明するためのフローチャートであり、図１２はタイヤ着作業の下ビード着工程を説明するためのフローチャートであり、図１３はタイヤ着作業の上ビード着工程を説明するためのフローチャートである。

（チャッキング工程）
ステップｅ１で、ホイールＷを傾動保持体Ａに載せ、リフトペダルＰ４を踏むと、ステップｅ２で、ホイールＷを昇降保持体Ｂに移動させ、リフトペダルＰ４を踏む。ステップｅ３で、チャック部３のピンをホイールＷのボルト孔に合わせ、ステップｅ４で、ハブ孔４をチャック部３の回転軸線Ｌ１上に合わせた後、チャックペダルＰ３を踏む。次に、ステップｅ５で、センターシャフト４０が伸び、コーン４１をセットし、ステップｅ６で、チャックペダルＰ３を踏み、ホイールＷをチャッキングする。

（設定工程）
ステップｆ１で、ホイール径、モード、ワークを選択すると、ステップｆ２で、デマウントツール１９が設定径まで伸び、ステップｆ３で、回転ペダルＰ２でホイールバルブをデマウントツール位置に合わせた後、ステップｆ４で、「バルブセット」ボタンを押し、バルブ位置を記憶させる。

（上ビード脱工程）
ステップｇ１で、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み、ステップｇ２で、ホイール上面位置を計測し、ステップｇ３で、ビード案内具１８をセットし、ステップｇ４で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードのいずれにおいてもツール位置を確認し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直す。ツール位置が合っていない場合は、手動で合わせ、ホイール補正位置をボタン操作で記憶させる。この値は、下ビードローラ１９、マウントツール３３にも反映される。ステップｇ５で、デマウントツールが収納され、ステップｇ６で、マウントツール３３がセットされる。

ステップｇ７で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードであれば、タイヤＴを傾動保持体Ａに乗せ、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、ステップｇ８で、傾動保持体Ａが上昇して傾転し、ステップｇ９で、ＢＧＮ／ＰＲＯモードであれば、タイヤＴをホイールＷに乗せ、マウントツール３３に引っ掛けた後、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、ステップｇ１１で、傾動保持体Ａが起立しながら下降し、ステップｇ１１で、テーブル３４が回転し、ステップｇ１２で、下ビードの装着作業が終了する。

（上ビード着工程）
ステップｈ１で、マウントツール３３をセットし、ステップｈ２で、マウントツール３３を差込み補助し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、ステップｈ３で、ビードプレス１９がセットされる。ステップｈ５で、ＢＧＮモードであれば、マウントプレス２０による押圧位置を作業者が確認し、ＡＵＴＯペダルＰ１を踏み直すと、ステップｈ６で、マウントプレス２０が下降し、ステップｈ７で、テーブル３４が回転し、上ビードＴＢがホイールＷの上リムに装着される。

次に、ステップｈ９で、チャック部３のチャック状態で解除し、コーン４１を外し、ステップｈ１０で、チャックペダルＰ３を踏んで、センターシャフト４２を収納する。ステップｈ１１で、リフトペダルＰ４を踏んで傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂを上昇させ、ステップｈ１２で、ホイールＷを傾動保持体Ａに移動し、リフトペダルＰ４を踏み、ステップｈ１３で、傾動保持体Ａおよび昇降保持体Ｂを下降させ、タイヤ着作業が終了する。

１ タイヤ交換装置
３ チャック部
４ ハブ孔
５ 傾動駆動部
６ 昇降駆動部
７ 回転駆動部
９ 床
１０ 基台
１１ 支柱
１２ 支柱本体
１２ａ 開口
１３ 昇降体
１４ 天板
１６ａ 水平アーム
１８ ビード案内具
１９ ビードローラ
２０ 押圧具
２１ ローラ
２２ ローラ
４０ センターシャフト
４１ コーン
Ａ 傾動保持体
Ｂ 昇降保持体
Ｌ１ 回転軸線
Ｌ２ 軸線

本発明は、タイヤのビードが着座するリムと、ハブ孔が形成されたハブ部を有するディスク部とを備えたホイールであって、ホイールからタイヤを取り外す、またはホイールにタイヤを取り付けるためのタイヤ交換装置において、
前記ホイールの前記ハブ孔に嵌合して、前記ホイールを着脱可能に把持するチャック部と、
前記チャック部に連結され、前記チャック部を予め定める回転軸線まわりに回転させる回転駆動部と、
タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、前記チャック部の側方で起立させた状態で保持する起立位置と、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、横倒しした状態で保持する横転位置とにわたって傾動可能な傾動保持体と、
前記傾動保持体を、前記起立位置から前記横転位置に向かう傾転方向、および、前記横転位置から前記起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位させる傾動駆動部と、
前記横転位置に配置された前記傾動保持体から供給されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方を支持する昇降保持体であって、前記チャック部から上方に離間した位置で支持する上昇位置と、前記チャック部に支持されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降可能な昇降保持体と、
前記昇降駆動部を、前記上昇位置から前記下降位置に向かう下降方向、および、前記下降位置から前記上昇位置に向かう上昇方向に、移動させる昇降駆動部と、を含み、
前記傾動保持体および前記昇降保持体のそれぞれは、前記回転軸線に平行な軸線まわりに回転自在な複数のローラを有し、
前記傾動駆動部によって前記横転位置に配置された前記傾動保持体の各ローラと、前記昇降駆動部によって前記上昇位置に配置された前記昇降保持体の各ローラとは、共通な一平面を成す搬送面を形成することを特徴とするタイヤ交換装置である。

また本発明は、前記傾動保持体と前記昇降保持体とが、前記水平な軸線まわりに角変位自在に連結されていることを特徴とする。

本発明によれば、チャック部と、回転駆動部とを有し、チャック部が回転駆動部によって予め定める回転軸線まわりに回転駆動される。傾動保持体には、タイヤおよびホイールの少なくとも一方がチャック部の側方で保持される。傾動保持体は、傾動駆動部によって、起立位置から横転位置に向かう傾転方向、および横転から起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位駆動される。昇降保持体は、昇降駆動部によって、チャック部から上方に離間した上昇位置と、チャック部に支持されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降駆動される。傾動保持体および昇降保持体のそれぞれは、回転軸線に平行な軸線まわりに回転自在な複数のローラを有し、傾動駆動部によって横転位置に配置された傾動保持体の各ローラと、昇降駆動部によって上昇位置に配置された昇降保持体の各ローラとは、共通な一平面を成す搬送面を形成する。

傾動保持体にホイール既着タイヤが起立させた状態で乗載されると、傾動保持体は傾動駆動部によって起立位置から横転位置へ角変位駆動される。このとき、昇降保持体は、昇降駆動部によって上昇位置に配置されることによって、横転位置に配置された傾動保持体上の横倒し姿勢のホイール既着タイヤを、傾動保持体から昇降保持体へ各複数のローラ上で作業者が容易に移動させて、昇降保持体上へ搬入することができる。ホイール既着タイヤを保持した昇降保持体が昇降駆動部によって上昇位置から下降位置に向かう下降方向に移動されると、昇降保持体上のホイール既着タイヤのホイールのハブ孔にチャック部が嵌合し、ホイール既着タイヤがチャック部によって把持され、ホイールからタイヤを取外すことができる。

傾動保持体Ａは、予め定める回転軸線Ｌ１を含む一平面に関して両側に、タイヤＴおよびホイールＷの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材２９を有する。傾動保持体と昇降保持体Ｂとは、水平な軸線まわりに角変位自在に連結されている。

Claims (3)

1. タイヤのビードが着座するリムと、ハブ孔が形成されたハブ部を有するディスク部とを備えたホイールであって、ホイールからタイヤを取り外す、またはホイールにタイヤを取り付けるためのタイヤ交換装置において、
   前記ホイールの前記ハブ孔に嵌合して、前記ホイールを着脱可能に把持するチャック部と、
   前記チャック部に連結され、前記チャック部を予め定める回転軸線まわりに回転させる回転駆動部と、
   タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、前記チャック部の側方で起立させた状態で保持する起立位置と、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を、横倒しした状態で保持する横転位置とにわたって傾動可能な傾動保持体と、
   前記傾動保持体を、前記起立位置から前記横転位置に向かう傾転方向、および、前記横転位置から前記起立位置に向かう起立方向に、水平な軸線まわりに角変位させる傾動駆動部と、
   前記横転位置に配置された前記傾動保持体から供給されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方を支持する昇降保持体であって、前記チャック部から上方に離間した位置で支持する上昇位置と、前記チャック部に支持されたタイヤおよびホイールの少なくとも一方から下方に離間した下降位置とにわたって昇降可能な昇降保持体と、
   前記昇降駆動部を、前記上昇位置から前記下降位置に向かう下降方向、および、前記下降位置から前記上昇位置に向かう上昇方向に、移動させる昇降駆動部と、を含むことを特徴とするタイヤ交換装置。
2. 前記傾動保持体は、前記予め定める回転軸線を含む一平面に関して両側に、タイヤおよびホイールの少なくとも一方を起立させた状態で支持する一対の支持部材を有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ交換装置。
3. 前記傾動保持体と前記昇降保持体とは、前記水平な軸線まわり角変位自在に連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ交換装置。