JP2023054518A - スペアタイヤ搭載補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の下方からスペアタイヤを搭載する作業の負担を軽減する。【解決手段】スペアタイヤ搭載補助装置１は、車体Ｂに対して昇降可能に設けられ、スペアタイヤＷを保持するタイヤ保持部３と、タイヤ保持部３を上向きに付勢する付勢手段（第１のシリンダ１４）と、タイヤ保持部３と一体に昇降可能に設けられ、タイヤ保持部３の上昇に伴ってキャリアＣを下方から持ち上げるキャリア支持部４とを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、スペアタイヤを車体の下方から搭載する作業を補助するためのスペアタイヤ搭載補助装置に関する。

自動車にスペアタイヤを搭載する構造として、車体のトランクルーム等に上方から搭載するものが多いが、車体の後部に下方から搭載するものもある（例えば、下記の特許文献１参照）。後者の場合、図１２に示すように、車体１１０の下部に、スペアタイヤを保持するためのキャリア１３３（支持手段）が設けられる。キャリア１３３の前端は、車体１１０のフレーム１１３（クロスメンバ）に回転可能に取り付けられ、キャリア１３３の後端は上下動可能とされる。キャリア１３３の上にスペアタイヤ１２２を載置した後、キャリア１３３を持ちあげて、スペアタイヤ１２２を車体１１０の下面とキャリア１３３とで圧接する。この状態で、キャリア１３３の他端をフック１３６に引っ掛けて固定することにより、スペアタイヤ１２２が車体１１０に搭載される。

特開２０００－７２０４９号公報

上記の場合、キャリア１３３の上にスペアタイヤ１２２を載置する作業や、スペアタイヤ１２２及びキャリア１３３を持ちあげる作業は、作業者により行われるが、このような作業は重筋作業となるため、作業の負担軽減が求められていた。

そこで、本発明は、車体の下方からスペアタイヤを搭載する作業の負担を軽減することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、車体が、フレームと、一端が前記フレームに回転可能に取り付けられ他端が上下動可能であるキャリアとを有し、
前記車体の下方からスペアタイヤを持ち上げると共に、前記キャリアで前記スペアタイヤを下方から支持することにより、前記スペアタイヤを前記車体の下部に搭載する作業を補助するための装置であって、
前記車体に対して昇降可能に設けられ、前記スペアタイヤを保持するタイヤ保持部と、前記タイヤ保持部を上向きに付勢する付勢手段と、前記タイヤ保持部と一体に昇降可能に設けられ、前記タイヤ保持部の上昇に伴って前記キャリアを下方から持ち上げるキャリア支持部とを有するスペアタイヤ搭載補助装置を提供する。

上記のように、付勢手段によりタイヤ保持部を上向きに付勢することにより、スペアタイヤを保持したタイヤ保持部の荷重が低減されるため、スペアタイヤを持ち上げる作業の負担が軽減される。また、スペアタイヤを保持したタイヤ保持部を上昇させるときに、タイヤ保持部に取り付けたキャリア支持部でキャリアを下方から持ち上げることにより、スペアタイヤを持ち上げる作業とキャリアを持ち上げる作業とを同時に行うことができるため、作業性が向上する。

ところで、図１２に示すように、後端を接地させたキャリア１３３の上にスペアタイヤ１２２を載せる作業は、作業者にとって非常に負担が大きい。そのため、スペアタイヤを車体の近傍まで配した後、スペアタイヤをキャリア１３３の上に載せることなく、そのまま車体に対する取付位置まで持ち上げることが好ましい。このとき、例えば図１１に示すように、キャリアＣを略鉛直方向となるまで回転させれば、スペアタイヤＷを、車体Ｂに対する取付位置Ｗ’（点線参照）の真下に配することが可能となるため、矢印Ｄ１で示すようにスペアタイヤＷを真上に上昇させて取付位置Ｗ’に配することができる。しかし、この場合、車体Ｂの下方に、キャリアＣを略鉛直方向に配するために、高さ方向の大きなスペースが必要となる。

そこで、上記のスペアタイヤ搭載補助装置は、タイヤ保持部を、キャリアＣの他端側から一端側に向けて斜め上方向に上昇させるガイド機構を有することが好ましい。この場合、例えば図１０に示すように、後端を下降させたキャリアＣの手前（例えば車体後方側）にスペアタイヤＷ及びこれを保持するタイヤ保持部（図示省略）を配置した後、スペアタイヤＷ及びタイヤ保持部を、前方に向けて斜め上方向に上昇させる（図１０の矢印Ｄ２参照）。これにより、スペアタイヤＷを、キャリアＣとの干渉を回避しながら、車体Ｂに対する取付位置Ｗ’まで上昇させることができる。

以上のように、本発明によれば、車体の下方からスペアタイヤを搭載する作業の負担を軽減することができる。

本発明の一実施形態に係るスペアタイヤ搭載補助装置の平面図である。 上記スペアタイヤ搭載補助装置の正面図である。 上記スペアタイヤ搭載補助装置の側面図である。 上記スペアタイヤ搭載補助装置を有する組立ラインの平面図である。 上記組立ラインの側面図である。 上記スペアタイヤ搭載補助装置で保持したスペアタイヤをキャリアの直近に配した状態の側面図である。 キャリアの下方にキャリア支持部が入り込んだ状態を示す斜視図である。 スペアタイヤを上昇させている途中の状態を示す側面図である。 スペアタイヤを上端位置まで上昇させた状態を示す側面図である。 車体の下方にスペアタイヤを配置した状態を示す側面図である。 車体の下方にスペアタイヤを配置した状態の他の例を示す側面図である。 車体の下方からスペアタイヤを搭載する従来の構造を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態に係るスペアタイヤ搭載補助装置１は、図１～３に示すように、基部２と、基部２に対して昇降可能に設けられたタイヤ保持部３と、タイヤ保持部３に取り付けられたキャリア支持部４とを主に備える。尚、以下の説明では、水平面内で互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向と言い、鉛直方向をＺ方向と言う。

基部２は、水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に平行移動可能に設けられると共に、鉛直方向の回転軸２ａを中心として回転可能に設けられる。基部２の水平移動や回転は、作業者が行ってもよいし、モータ等の駆動手段で行ってもよい。

タイヤ保持部３は、Ｘ方向に延びる一対のアーム３ａと、各アーム３ａに設けられたクランプ部３ｂとを有する。一対のアーム３ａの間にスペアタイヤＷを配し、このスペアタイヤＷの外周面を一対のクランプ部３ｂでＹ方向両側からクランプすることにより、スペアタイヤＷがタイヤ保持部３で保持される。

キャリア支持部４は、タイヤ保持部３と一体に昇降可能とされる。本実施形態では、一方のアーム３ａにキャリア支持部４が固定される。キャリア支持部４は、前後方向に延びる細長板状の部材で形成される。図示例では、キャリア支持部４が、略水平方向に延びる水平部４ａと、水平部４ａの前端から前方斜め上方向に延びる傾斜部４ｂとを有する（図３参照）。尚、キャリア支持部４の形状は上記に限らず、後述するスペアタイヤＷの搭載時にキャリアＣを下から持ち上げることができる形状であればよい。

タイヤ保持部３は、基部２に対して昇降可能に取り付けられる。本実施形態では、タイヤ保持部３が、支持アーム１６、昇降ブラケット１３、昇降フレーム１２、及び固定フレーム１１を介して基部２に取り付けられる。固定フレーム１１は、Ｚ方向に延びる柱状の部材であり、上端が基部２に固定される。昇降フレーム１２は、Ｚ方向に延びる柱状の部材であり、固定フレーム１１に対して昇降可能に取り付けられる。昇降ブラケット１３は、図３の側面視でＬ字形状を成した部材であり、昇降フレーム１２に対して昇降可能に取り付けられる。支持アーム１６は、Ｙ方向に延びる梁状の部材であり、一端が昇降ブラケット１３にＸ方向に移動可能に取り付けられ、他端にタイヤ保持部３が取り付けられる。

スペアタイヤ搭載補助装置１は、タイヤ保持部３を基部２に対して鉛直方向に昇降可能とする第１のガイド機構５ａと、タイヤ保持部３を、鉛直方向に対して傾斜した方向に昇降可能とする第２のガイド機構５ｂとを有する。

第１のガイド機構５ａは、鉛直方向に延びるレール１１ａと、レール１１ａに沿って移動するガイド１２ａとで構成される。本実施形態では、レール１１ａが固定フレーム１１の側面に設けられ、ガイド１２ａが昇降フレーム１２の側面に設けられる。昇降フレーム１２、昇降ブラケット１３、支持アーム１６、及びタイヤ保持部３が、固定フレーム１１のレール１１ａに沿って鉛直方向に一体に昇降可能とされる。

第２のガイド機構５ａは、鉛直方向に延びるレール１２ｂと、レール１２ｂに沿って移動するガイド１３ａと、Ｘ方向に延びるレール１３ｂと、レール１３ｂに沿って移動するガイド（図示省略）と、ガイドピン１６ａ及びガイド部材１７とで構成される。本実施形態では、鉛直方向のレール１２ｂが昇降フレーム１２の側面に設けられ、これに沿って移動するガイド１３ａが昇降ブラケット１３の側面に設けられる。Ｘ方向のレール１３ｂは昇降ブラケット１３の上面に設けられ、これに沿って移動するガイドが支持アーム１６の下面に設けられる。ガイドピン１６ａは支持アーム１６の端部に設けられ、ガイド部材１７は昇降フレーム１２に固定される。ガイド部材１７は、ガイドピン１６ａが挿入されるガイド溝１７ａを有する。ガイド溝１７ａは、上方に行くにつれてＸ方向一方側（後述するスペアタイヤ搭載時において車体前方側）に変位した方向に傾斜した傾斜部を有する。

昇降フレーム１２に対して昇降ブラケット１３を昇降させると、昇降ブラケット１３が昇降フレーム１２のレール１２ｂに沿って鉛直方向に昇降する。このとき、支持アーム１６は、昇降ブラケット１３と共に昇降しながら、ガイドピン１６ａがガイド部材１７のガイド溝１７ａの傾斜部で案内されることで、昇降ブラケット１３上のレール１３ｂに沿ってＸ方向に移動する。その結果、支持アーム１６及びタイヤ保持部３が、鉛直方向に対して傾斜した方向に昇降する。

固定フレーム１１には、昇降フレーム１２を上向きに付勢する第１の付勢手段として第１のシリンダ１４が取り付けられる。第１のシリンダ１４のピン１４ａが、ブラケット１４ｂを介して、昇降フレーム１２に固定される。昇降フレーム１２には、昇降ブラケット１３を上向きに付勢する第２の付勢手段として第２のシリンダ１５が取り付けられる。第２のシリンダ１５のピン１５ａが、昇降ブラケット１３に固定される。第１のシリンダ１４及び第２のシリンダ１５としては、例えばエア、バネ、油圧等を用いたものが使用できる。

第１のシリンダ１４は、付勢力を段階的に切換可能とされる。本実施形態では、第１のシリンダ１４の付勢力を２段階（第１の付勢力及び第２の付勢力）で切り替えることができる。第１の付勢力は、タイヤ保持部３でスペアタイヤＷを保持したときの荷重とバランスする大きさであり、具体的には、昇降フレーム１２、タイヤ保持部３、及びこれらの間に設けられた部材（支持アーム１６等）の自重と、スペアタイヤＷの自重との合計の重さと略同じ大きさの上向きの付勢力である。第２の付勢力は、スペアタイヤＷを保持しないときの荷重とバランスする大きさであり、具体的には、第１の付勢力よりもスペアタイヤＷの自重の分だけ小さい上向きの付勢力である。

本実施形態では、スペアタイヤ搭載補助装置１に、「タイヤ保持」スイッチが設けられる。作業者が「タイヤ保持」スイッチを押すと、タイヤ保持部３の一対のクランプ部３ｂがスペアタイヤＷをクランプすると共に、第１のシリンダ１４が第１の付勢力とされる。作業者が「タイヤ保持」スイッチを解除すると、タイヤ保持部３の一対のクランプ部３ｂによるスペアタイヤＷのクランプが解除されると共に、第１のシリンダ１４が第２の付勢力とされる。何れの状態でも、第１のシリンダ１４の付勢力とピン１４ａに加わる荷重とがバランスしているため、作業者は、タイヤ保持部３を軽い力で昇降させることができる。

第２のシリンダ１５は、昇降ブラケット１３及びこれに取り付けられた部品（支持アーム１６、タイヤ保持部３など）を上向きに付勢する。第２シリンダ１５の付勢力は、タイヤ保持部３でスペアタイヤＷを保持した状態でピン１５ａに加わる下向きの荷重よりも大きい。本実施形態では、スペアタイヤ搭載補助装置１に、「上昇」スイッチと「下降」スイッチとが設けられる。作業者が「上昇」スイッチを押すと、第２のシリンダ１５がＯＮとなり、タイヤ保持部３及びこれに保持されたスペアタイヤＷが昇降フレーム１２に対して斜め方向に上昇し、上端位置で停止する。一方、作業者が「下降」スイッチを押すと、第２のシリンダ１５がＯＦＦとなり、タイヤ保持部３等が自重により下降し、下端位置で停止する。

以下、上記のスペアタイヤ搭載補助装置１を用いて、車体Ｂに下方からスペアタイヤＷを搭載する手順を説明する。

図４に矢印Ａ１で示すように、スペアタイヤＷを保持していない空のスペアタイヤ搭載補助装置１をタイヤ供給装置２０まで水平移動させ、タイヤ保持部３の一対のクランプ部３ｂの間にスペアタイヤＷを配する。このとき、スペアタイヤ搭載補助装置１の「タイヤ保持」スイッチは解除されており、第１のシリンダ１４は第２の付勢力に設定されている。これにより、第１のシリンダ１４の第２の付勢力と、スペアタイヤＷが搭載されていないタイヤ保持部３等の自重とがバランスしているため、作業者がタイヤ保持部３を軽い力でスパタイヤＷと同じ高さに配することができる。その後、作業者が「タイヤ保持」スイッチを押すことにより、タイヤ保持部３の一対のクランプ部３ｂでスペアタイヤＷをクランプすると共に、第１のシリンダ１４が第２の付勢力から第１の付勢力に切り替わる。これにより、スペアタイヤＷがタイヤ保持部３で保持されると共に、第１のシリンダ１４の第２の付勢力と、スペアタイヤＷを保持したタイヤ保持部３等の自重とがバランスする。

次に、矢印Ａ２で示すように、スペアタイヤ搭載補助装置１を水平移動させてタイヤ供給装置２０から離反させると共に、矢印Ａ３で示すように、スペアタイヤ搭載補助装置１を回転軸２ａを中心に回転させる。これにより、タイヤ保持部３で保持したスペアタイヤＷを、車体搬送ラインＬ上の車体Ｂの後方に配置する。図５に示すように、車体Ｂには、スペアタイヤＷを固定するためのキャリアＣが設けられる。キャリアＣの前端は、車体Ｂのフレームに、車幅方向の回転軸を中心に回転自在に取り付けられ、キャリアＣの後端は上下動可能とされる。スペアタイヤＷを搭載する際には、キャリアＣの後端を下降させてキャリアＣ全体を後方に向けて斜め下方向に傾斜させている。図示例では、キャリアＣの後端を床面に接地している。尚、キャリアＣは、スペアタイヤＷを下方から支持可能な形状であればよく、例えば略Ｃ字形状（図７参照）や、十字形状とすることができる。

次に、第１のガイド機構５ａを介して、図５に矢印Ａ４で示すように、タイヤ保持部３及びこれに保持されたスペアタイヤＷを下端位置まで下降させる（図５では、スペアタイヤ搭載補助装置１のうち、タイヤ保持部３のみを示している）。その後、矢印Ａ５で示すように、スペアタイヤ搭載補助装置１を前進させ、タイヤ保持部３及びこれに保持されたスペアタイヤＷを車体Ｂの下方に後方から潜り込ませる。

そして、図６に示すように、タイヤ保持部３で保持したスペアタイヤＷが車体ＢのキャリアＣに当接する直前で、あるいは軽く当接したら、スペアタイヤ搭載補助装置１の前進を停止させる。尚、図６では、スペアタイヤ搭載補助装置１のうち、昇降フレーム１２及びその下流側（タイヤ保持部３側）の部材のみを示しており、基部２、固定フレーム１１、シリンダ１４、１５等の図示を省略している（図８、９も同様）。このとき、キャリア支持部４の前端が、タイヤ保持部３に保持されたスペアタイヤＷの中心よりも前方に配され、図示例ではスペアタイヤＷの前端よりも前方に配されている。そのため、スペアタイヤＷをキャリアＣの後方の直近に配した状態で、キャリア支持部４をキャリアＣの下方に配することができる。具体的には、図７に示すように、キャリアＣの後端の車幅方向両端には傾斜部Ｃ１が設けられており、この傾斜部Ｃ１の下方にキャリア支持部４が潜り込んだ状態となる。

次に、タイヤ保持部３及びスペアタイヤＷを上昇させる。具体的には、作業者がスペアタイヤ搭載補助装置１に設けられた「上昇」スイッチを押して第２のシリンダ１５を駆動することにより、昇降ブラケット１３、支持アーム１６、タイヤ保持部３、キャリア支持部４、及びスペアタイヤＷを上昇させる。このように、第２のシリンダ１５の付勢力でスペアタイヤＷを上昇させることにより、重筋作業が低減される。

こうしてスペアタイヤＷを上昇させると、図８に示すように、キャリア支持部４がキャリアＣを下方から持ち上げ、キャリアＣの後端が上昇する。そして、図９に示すように、昇降ブラケット１３が上端位置に達したら、昇降ブラケット１３の上昇が停止される。この位置で、スペアタイヤＷは、車体Ｂへの取付位置、すなわち、車体Ｂの下面に当接する位置あるいはそれよりも僅かに下方に配される。また、キャリアＣは、キャリア支持部４で持ち上げられることにより、車体Ｂへの取付位置に配されたスペアタイヤＷの直下に配されている。

このように、スペアタイヤＷを上昇させると共に、その上昇動作によりキャリア支持部４でキャリアＣを持ち上げることにより、これらの作業を一つの動作で行うことができるため、作業性が高められる。特に、本実施形態では、昇降ブラケット１３の上昇開始直前の状態で、後方に向けて斜め下方向に傾斜させたキャリアＣの下方にキャリア支持部４を潜り込ませている（図６及び図７参照）。この状態からタイヤ保持部３及びキャリア支持部４を上昇させることで、キャリア支持部４でキャリアＣを下方から持ち上げて回転させることにより、キャリアＣの後端を上昇させることができる。

また、本実施形態では、図８及び図９に示すように、第２のガイド機構５ｂ（ガイドピン１６ａ及びガイド部材１７など）により、支持アーム１６、タイヤ保持部３、キャリア支持部４、及びスペアタイヤＷが、前方に向けて斜め上方向に上昇する。図１０に示すように、車体Ｂの下方に後方からスペアタイヤＷを潜り込ませる際、スペアタイヤＷはキャリアＣよりも後方に配置する必要がある。この位置からスペアタイヤＷを持ち上げる際に、矢印Ｄ２で示すようにスペアタイヤＷを前方に向けて斜め上方向に上昇させることにより、スペアタイヤＷを、キャリアＣとの干渉を回避しながら、車体Ｂへの取付位置Ｗ’に配置することができる。特に、本実施形態では、タイヤ保持部３により、スペアタイヤＷを、車体Ｂに取り付けた状態と同じ角度（姿勢）で保持している。これにより、タイヤ保持部３で保持したスペアタイヤＷを、角度を変えることなく平行移動させることにより、車体Ｂへの取付位置Ｗ’に取付状態と同じ角度（姿勢）で配置することができる。

その後、作業者は、キャリアＣの後端を、車体Ｂに設けられたフックに引っかけて、キャリアＣの後端をフックで下方から支持する。その後、作業者が「タイヤ保持」ボタンを解除することで、タイヤ保持部３のクランプ部３ｂによるスペアタイヤＷのクランプを解放する。これにより、スペアタイヤＷは、キャリアＣで下方から支持された状態となる。その後、ボルトの締め付け力等でフックを上昇させてキャリアＣの後端を上昇させ、キャリアＣと車体Ｂの下面とでスペアタイヤＷを圧接する。以上により、スペアタイヤＷの車体Ｂへの搭載が完了する。

本発明は上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については説明を省略する。

上記の実施形態では、スペアタイヤＷを保持したタイヤ保持部３を車体Ｂの下方に配した後、第２のシリンダ１５の付勢力のみにより上昇させているが、これに限られない。例えば、第２のシリンダ１５による上向きの付勢力でスペアタイヤＷ等の自重による負荷を軽減した状態で、作業者がタイヤ保持部３及びスペアタイヤＷを持ち上げてもよい。この場合、第２のシリンダ１５の付勢力を、スペアタイヤＷ等の自重とバランスさせることが好ましい。

また、上記の実施形態では、スペアタイヤＷを前方に向けて斜め上方向に上昇させる第２のガイド機構５ｂ及び第２のシリンダ１５を設けた場合を示したが、特に必要が無ければこれらを省略してもよい。この場合、例えば、タイヤ保持部３で保持されたスペアタイヤＷを第１のガイド機構５ａを介して基部２に対して真上に上昇させながら、スペアタイヤ搭載補助装置１全体を前方に移動させることにより、スペアタイヤＷを前方に向けて斜め上方向に上昇させてもよい。このとき、第１のシリンダ１４の付勢力とピン１４ａに加わる荷重とがバランスしているため、作業者は軽い力でタイヤ保持部３及びスペアタイヤＷを上昇させることができる。

また、上記の実施形態では、スペアタイヤＷを上昇させながらキャリアＣを持ち上げた後、キャリアＣでスペアタイヤＷを下方から支持した場合を示したが、これに限られない。例えば、先に、タイヤ保持部３で保持したスペアタイヤＷをキャリアＣの上に載置した後、タイヤ保持部３でスペアタイヤＷを上昇させながら、キャリア支持部４でキャリアＣを持ち上げてもよい。

本発明のスペアタイヤ搭載補助装置１は、車体Ｂの後方からスペアタイヤＷを搭載する場合に限らず、例えば車体Ｂの側方からスペアタイヤＷを搭載する場合にも適用可能である。

１ スペアタイヤ搭載補助装置
２ 基部
３ タイヤ保持部
３ａ アーム
３ｂ クランプ部
４ キャリア支持部
５ａ 第１のガイド機構
５ｂ 第２のガイド機構
１１ 固定フレーム
１２ 昇降フレーム
１３ 昇降ブラケット
１４ 第１のシリンダ（第１の付勢手段）
１５ 第２のシリンダ（第２の付勢手段）
１６ 支持アーム
１６ａ ガイドピン
１７ ガイド部材
１７ａ ガイド溝
２０ タイヤ供給装置
Ｂ 車体
Ｃ キャリア
Ｌ 車体搬送ライン
Ｗ スペアタイヤ
Ｗ’ 取付位置

Claims (2)

1. 車体が、フレームと、一端が前記フレームに回転可能に取り付けられ他端が上下動可能であるキャリアとを有し、
   前記車体の下方からスペアタイヤを持ち上げると共に、前記キャリアで前記スペアタイヤを下方から支持することにより、前記スペアタイヤを前記車体の下部に搭載する作業を補助するための装置であって、
   前記車体に対して昇降可能に設けられ、前記スペアタイヤを保持するタイヤ保持部と、前記タイヤ保持部を上向きに付勢する付勢手段と、前記タイヤ保持部と一体に昇降可能に設けられ、前記タイヤ保持部の上昇に伴って前記キャリアを下方から持ち上げるキャリア支持部とを有するスペアタイヤ搭載補助装置。
2. 前記タイヤ保持部を、前記キャリアの他端側から一端側に向けて斜め上方向に上昇させるガイド機構を有する請求項１に記載のスペアタイヤ搭載補助装置。

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