JP2578245B2 - タイヤのバランスウエイト取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両用のタイヤに対してそのタイヤの種別
例えばスチール製ロードホイール仕様あるいはアルミニ
ウム合金製ロードホイール仕様等に応じたバランスウエ
イトを自動的に取り付ける装置に関する。

ここで、タイヤの語はロードホイールと組み合わされ
たものの意味で使用するものとし、またタイヤの種別と
は、タイヤのサイズの違いのみならずスチール製ロード
ホイールあるいはアルミニウム合金製のロードホイール
といったロードホイールそのものの仕様の違いも含むも
のとする。

従来の技術 タイヤのアンバランス量を測定して、そのアンバラン
ス量と、アンバランス量に見合ったバランスウエイトを
取り付けるべき位置（アンバランス位置）とを指示して
バランスウエイトを自動的に取り付ける装置が知られて
いる。

第８図はその一例を示すもので、前工程において予め
アンバランス位置とアンバランス量の測定が行われたタ
イヤＴをドライブセンタ51で支持し、アンバランス位置
情報に基づいてタイヤＴのアンバランス位置を後述する
エアハンマ53の直下に割り出すとともに図示外のクラン
パでタイヤＴをクランプする。一方、上記のアンバラン
ス量情報に基づいてそのアンバランス量に見合ったバラ
ンスウエイト52を予めエアハンマ53のハンマリングロッ
ド54先端に例えば電磁石等により吸着支持させた上（第
９図参照）、エアハンマ53を含む打ち込み装置55をロッ
ドレスシリンダ56の作動によりタイヤＴの種別に応じた
位置まで矢印Ａ方向に移動させる。

そして、エアシリンダ57の伸長動作に基づき、第９図
に示すようにエアハンマ53のハンマリングロッド54先端
に電磁石58で吸着支持されているバランスウエイト52を
アンバランス位置におけるホイールリムＲ先端のフラン
ジ部Ｆに押し付け、エアハンマ53をハンマリング動作さ
せることでバランスウエイト52のクリップ部59をフラン
ジ部Ｆに圧入して固定する。第８図の60は、サーボモー
タ61のはたらきにより矢印Ａ方向に移動して打ち込み装
置55を位置決めするためのストッパである。

発明が解決しようとする課題 上記のような従来のバランスウエイト取付装置におい
ては、水平姿勢のタイヤＴに対して鉛直方向の打ち込み
力を付与してバランスウエイト52を圧入する方式である
ことから、ウエイト打ち込み方向が異なる複数種のタイ
ヤがランダムに流れるようなラインでは柔軟に対応する
ことが困難となる。

例えば、第10図に示すようにロードホイールがスチー
ル製のもの（同図（Ａ））とアルミニウム合金製のもの
（同図（Ｂ））とでは、バランスウエイト52の全体形状
もさることながらホイールリムＲ先端のフランジ部Ｆの
向きが異なるために必然的にバランスウエイト52を取り
付ける際の打ち込み方向が異なってくる。その結果、第
８図の装置で複数種類のタイヤのウエイト取り付けに対
応しようとすると、少なくとも打ち込み角度を異ならし
めた複数の打ち込み装置55を用意しなければ対応するこ
とができず、装置全体が著しく大型化するとともに複雑
な構造となって好ましくない。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、比較的簡単な構造であり
ながら例えばスチール製ロードホイール仕様あるいはア
ルミニウム合金製ロードホイール仕様等のようにバラン
スウエイトの打ち込み角度が異なる場合にも柔軟に対応
できるようにした汎用性の高いバランスウエイト取付装
置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、ロードホイールと組み合わされたタイヤに
対し、ウエイト部とクリップ部とが一体に形成されたバ
ランスウエイトを自動的に取り付ける装置において、先
端にハンマリングロッドを有し、タイヤの種別に応じて
該当するタイヤのウエイト打ち込み位置まで移動するウ
エイト打ち込み装置と、水平姿勢位置にてタイヤを搭載
してタイヤのアンバランス位置を割り出した上、アンバ
ランス位置におけるホイールリム先端のフランジ部の指
向方向がハンマリングロッドの軸線に対し所定の角度と
なるようにタイヤの種別に応じてタイヤを傾斜させるタ
イヤ支持装置と、タイヤの種別に応じたバランスウエイ
トを把持し、上記傾斜姿勢にあるタイヤに対しバランス
ウエイトをローディングしてそのクリップ部をアンバラ
ンス位置におけるホイールリム先端のフランジ部に引っ
掛けてバランスウエイトを位置決めするウエイトローデ
ィング装置と、前記ウエイト打ち込み装置に付設され、
ハンマリングロッドによる打ち込み動作に先立って、ア
ンバランス位置に位置決めされたバランスウエイトを加
圧拘束するウエイト押圧手段とを備えている。

作用 この構造によると、ロードホイールリム先端のフラン
ジ部の指向方向がウエイト打ち込み装置の打ち込み力付
与方向に対して所定の角度となるようにタイヤの種別に
応じてタイヤを傾斜させることによって、タイヤの種別
にかかわらずバランスウエイトの取り付けをスムーズに
行えるようになる。

実施例 第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、
この装置は大別してタイヤ支持装置１とウエイト打ち込
み装置２およびウエイトローディング装置としての多関
節型のロボット３とにより構成される。

タイヤ支持装置１は、フレーム４の上面にヒンジピン
５を介してタイヤ受台６を傾動変位可能に搭載したもの
で、タイヤ受台６はサーボ制御方式の油圧シリンダ７の
はたらきにより任意の角度まで傾斜させることができる
とともに、第１図に示すタイヤ受台６の水平姿勢位置は
ストッパ8,9との当接によって規制されるようになって
いる。

タイヤ受台６にはドライブセンタ10のほか、シリンダ
11のはたらきにより開閉するクランパ12,13が設けられ
ている。そして、前工程においてアンバランス位置とア
ンバランス量の測定が行われたタイヤＴが図示しないハ
ンドリング装置により水平姿勢のタイヤ受台６上に搬送
されてくると、上記のアンバランス位置情報に基づいて
ドライブセンタ10が回転駆動されてタイヤＴのアンバラ
ンス位置を割り出した上で、クランパ12,13が作動して
タイヤＴを拘束することになる。

ウエイト打ち込み装置２は、先端にハンマリングロッ
ド14を有する鉛直姿勢のエアハンマ15と、このエアハン
マ15を昇降可能に支持しているフレーム16と、フレーム
16に取り付けられてエアハンマ15を昇降動作させるため
のエアシリンダ17とから構成される。そして、ウエイト
打ち込み装置２のフレーム16は直交座標型のロボット18
のアーム19先端に一体に固定されており、ロボット18は
後述するようにウエイト打ち込み対象となるタイヤＴの
種別情報を受けて該当するタイヤＴのウエイト打ち込み
位置までウエイト打ち込み装置２を移動させる。

ウエイト打ち込み装置２のフレーム16にはウエイト押
圧手段としての押さえプレート20がブラケット21および
コイルスプリング22を介して上下動可能に支持されてい
る。この押さえプレート20はハンマリングロッド14の直
下に位置していて、後述するようにロボット３によりタ
イヤ支持装置１上のタイヤＴに投入されたバランスウエ
イト25を、ハンマリングロッド14のハンマリング動作に
先立って加圧拘束する役目をする。

ウエイトローディング装置としてのロボット３は第３
図に示すようにアーム23の先端に二指平行タイプのハン
ド24を備えており、タイヤＴの種別情報およびアンバラ
ンス量情報を受けて該当するバランスウエイト25のクリ
ップ部26を把持した上、タイヤ支持装置１に搭載された
タイヤＴのホイールリムＲ先端にローディングする。

ここで、上記のバランスウエイト25は鉛のウエイト部
27とクリップ部26とが予め一定化されているものであ
る。

次に上記のように構成されたバランスウエイト取付装
置の作用について説明する。

ここでは、タイヤ支持装置１に対してスチール製Ｊタ
イプのロードホイール仕様と同じくスチール製JJタイプ
のロードホイール仕様およびアルミニウム合金製のロー
ドホイール仕様の３種類のタイヤＴがランダムに投入さ
れるものとする。そして、各仕様のロードホイールは第
４図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すようにそれぞれにホ
イールリムＲ先端のフランジ部Ｆの形状が異なることか
ら、ハンマリングロッド14による鉛直方向からの打ち込
み方向に対し各タイヤＴの種別に応じたバランスウエイ
ト25がスムーズに投入されるよう各タイヤＴをそれぞれ
所定角度だけ傾斜させるものとする。例えばα₁＝45
°、α₂＝60°、α₃＝10°とする。

前述したように、前工程でアンバランス位置およびア
ンバランス量の測定が行われたタイヤＴが第１図の水平
姿勢のタイヤ受台６上に投入されると、前工程からのア
ンバランス位置情報に基づいてドライブセンタ10が作動
し、タイヤＴのアンバランス位置をエアハンマ14の位置
と一致させるべくアンバランス位置を割り出す。割り出
しが終了するとクランパ12,13が作動してタイヤＴを拘
束する。

一方、上記の動作と併行して、タイヤ受台６上に投入
されたタイヤＴの種別情報および前工程からのアンバラ
ンス量情報を受けて、図示しないウエイト供給装置がス
チール製ロードホイール仕様もしくはアルミニウム合金
製ロードホイール仕様であって且つ上記のアンバランス
量に応じたバランスウエイト25をロボット３に供給し、
ロボット３は供給されたバランスウエイト25をハンド24
で把持して所定の待機位置で待機している。

タイヤ受台６上のタイヤＴがクランパ12,13により拘
束されると油圧シリンダ７が伸長動作し、ヒンジピン５
を回転中心としてタイヤＴの種別に応じた角度までタイ
ヤＴをタイヤ受台６ごと傾斜させる。すなわち、第４図
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示したようにスチール製Ｊタ
イプのロードホイール仕様の場合には45°、スチール製
JJタイプのロードホイール仕様の場合には60°、またア
ルミニウム合金製ロードホイール仕様の場合には10°と
なるようにそれぞれタイタＴを傾斜させる。

タイヤＴが所定の傾斜角位置に位置決めされると、ロ
ボット３のアーム23がタイタＴの種別に応じた位置まで
伸長して、第３図に示すようにハンド24に把持されてい
るバランスウエイト25のクリップ部26をホイールリムＲ
先端のフランジ部Ｆに引っ掛けつつバランスウエイト25
をホイールリムＲに対して位置決めする。

バランスウエイト25が位置決めされると、ハンド24は
バランスウエイト25を解放して退避する一方、代わって
ロボット18がタイヤＴの種別情報を受けて作動し、タイ
ヤＴ上に置かれたバランスウエイト25の真上にウエイト
打ち込み装置２が位置決めされる。

ウエイト打ち込み装置２が位置決めされると、ウエイ
ト打ち込み装置２がアーム19ごとゆっくりと下降し、第
２図に示すようにハンマリングロッド14に先立って押さ
えプレート20をバランスウエイト25に押し付けてバラン
スウエイト25を拘束する。

バランスウエイト25が拘束されるとエアシリンダ17の
作動によりエアハンマ15が下降し、ハンマリングロッド
14を押さえプレート20に押し付けた上でハンマリングロ
ッド14がハンマリング動作する。その結果、バランスウ
エイト25のクリップ部26がホイールリムＲのフランジ部
Ｆに圧入されてバランスウエイト25の取り付けが完了す
る。

第５図はウエイト打ち込み装置２の他の実施例を示す
図で、先の実施例では鉛直方向からのみウエイト打ち込
み力を付与しているのに対し、この実施例ではバランス
ウエイト25のクリップ部26の曲率に沿ってハンマリング
ロッド14を回転させながら打ち込み力を付与するように
したものである。

第５図に示すように、ハンマリングロッド14および押
さえプレート20を有するエアハンマ31にはガイドピン3
2,33が突設されており、これらのガイドピン32、33がガ
イドブラケット34に形成された弧状のガイド溝35,36に
係合することでエアハンマ31がガイドブラケット34に対
し回転変位可能に支持されている。そして、ガイドブラ
ケット34にはトラニオン型のエアシリンダ37が設けられ
ていて、エアシリンダ37のピストンロッド38はエアハン
マ31に連結されている。

ここで、ガイド溝35,36間のピッチは、ハンマリング
ロッド14のハンマリング動作時におけるバランスウエイ
ト25の打ち込み代を確保するためにガイド溝35,36間の
上方のピッチP₁よりも下方のピッチP₂の方が大きく設定
されている。

したがって、押さえプレート20にてバランスウエイト
25を押圧した上、エアハンマ31のハンマリングロッド14
をハンマリング動作させながらエアハンマ31をガイド溝
35,36に沿って回転変位させると、先の実施例と同様に
バランスウエイト25のクリップ部26がホイールリムＲの
フランジ部Ｆに圧入される。

この実施例においては、実質的にクリップ部26の曲率
に沿ってハンマリングロッド14が回転変位することによ
り、バランスウエイト25のウエイト部27に無理な力がか
からないばかりでなく、クリップ部26の変形と傷付きを
未然に防止できる利点がある。

第６図および第７図は本発明の第３の実施例を示す図
で、ウエイト押圧手段としての押さえプレート40の形
状、およびウエイトローディング装置として機能するロ
ボット３のハンド部の構造が第１の実施例のものと異な
っている。

押さえプレート40は第６図に示すように、バランスウ
エイト25のクリップ部26に圧接する下面部が斜めに切除
されて傾斜面41が形成されており、他方、ロボット３の
アーム23先端には第７図に示すように二指平行把持タイ
プのハンド24のほか、プッシュプランジャ型のリミット
スイッチ42が取り付けられている。

この実施例でのバランスウエイト25の取り付けにあた
っては、第７図に示すように所定の傾斜姿勢にあるタイ
ヤＴに対しその軸心方向から斜めにロボット３のアーム
23を前進させる。そして、リミットスイッチ42のプラン
ジャ43がフランジ部Ｆの先端に当接してリミットスイッ
チ42がON作動した時点でアーム23の前進動作を一旦停止
させ、その位置から予め設定された軌跡のもとにアーム
23を仮想線で示す位置決め位置S₁までシフト動作させ
る。

その結果、予めハンド24に把持されているバランスウ
エイト25とホイールリムＲのフランジ部Ｆとの相対位置
決めがなされ、この状態でハンド24がバランスウエイト
25を解放することによりバランスウエイト25はフランジ
部Ｆに引っ掛かって位置決めされる。

バランスウエイト25が位置決めされるとアーム23が退
避する一方、代わって第６図に示すようにウエイト打ち
込み装置２が下降する。そして、第１実施例と同様に押
さえプレート40をバランスウエイト25のクリップ部26に
押し付けてバランスウエイト25を拘束する一方、ハンマ
リングロッド14を押さえプレート40に押し付けた上でエ
アハンマ15がハンマリング動作することでバランスウエ
イト25のクリップ部26がホイールリムＲのフランジ部Ｆ
に圧入される。

この時、クリップ部26は押さえプレート40の傾斜面41
で押圧されることになるために、第６図に仮想線S₂で示
すように押さえプレート40が下降限位置まで下降したと
しても、クリップ部26の圧入末期にそのクリップ部26の
根元部近傍のウエイト部27に対して押さえプレート40の
先端が当接することがない。

その結果、例えばフランジ部Ｆの先端形状に微妙な製
造ばらつきがあったとしてもウエイト部27での傷の発生
や変形さらには取り付け不良を未然に防止でき、信頼性
の上で第１の実施例よりも一段と有利になる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ハンマリングロッドに
よる打ち込み方向に対してホイールリム先端のフランジ
部の指向方向が所定の角度となるようにタイヤの種別に
応じてタイヤを傾斜させた上でバランスウエイトを打ち
込むようにしたことにより、１台の装置で仕様が異なる
複数種類のタイヤのウエイト取り付けに柔軟に対応でき
ることから汎用性にすぐれるとともに、装置の小型化と
簡素化を併せて達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
第１図の要部拡大図、第３図は同じく第１図におけるロ
ボットハンドの拡大図、第４図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）
はホイールリムのフランジ部の形状とバランスウエイト
との関係を示す説明図、第５図は本発明の第２の実施例
を示す要部の構成説明図、第６図は本発明の第３の実施
例を示すウエイト打ち込み装置の要部拡大図、第７図は
同じくロボットハンドの要部拡大図、第８図は従来のバ
ランスウエイト取付装置の一例を示す構成説明図、第９
図は第８図の要部拡大図、第10図（Ａ），（Ｂ）はホイ
ールリムのフランジ部の形状とバランスウエイトの打ち
込み方向との関係を示す説明図である。 １……タイヤ支持装置、２……ウエイト打ち込み装置、
３……ウエイトローディング装置としてのロボット、６
……タイヤ受台、７……油圧シリンダ、14……ハンマリ
ングロッド、15,31……エアハンマ、20,40……ウエイト
押圧手段としての押さえプレート、24……ハンド、25…
…バランスウエイト、26……クリップ部、27……ウエイ
ト部、Ｆ……フランジ部、Ｒ……ホイールリム、Ｔ……
タイヤ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロードホイールと組み合わされたタイヤに
   対し、ウエイト部とクリップ部とが一体に形成されたバ
   ランスウエイトを自動的に取り付ける装置において、 先端にハンマリングロッドを有し、タイヤの種別に応じ
   て該当するタイヤのウエイト打ち込み位置まで移動する
   ウエイト打ち込み装置と、 水平姿勢位置にてタイヤを搭載してタイヤのアンバラン
   ス位置を割り出した上、アンバランス位置におけるホイ
   ールリム先端のフランジ部の指向方向がハンマリングロ
   ッドの軸線に対し所定の角度となるようにタイヤの種別
   に応じてタイヤを傾斜させるタイヤ支持装置と、 タイヤの種別に応じたバランスウエイトを把持し、上記
   傾斜姿勢にあるタイヤに対しバランスウエイトをローデ
   ィングしてそのクリップ部をアンバランス位置における
   ホイールリム先端のフランジ部に引っ掛けてバランスウ
   エイトを位置決めするウエイトローディング装置と、 前記ウエイト打ち込み装置に付設され、ハンマリングロ
   ッドによる打ち込み動作に先立って、アンバランス位置
   に位置決めされたバランスウエイトを加圧拘束するウエ
   イト押圧手段、 とを備えたことを特徴とするタイヤのバランスウエイト
   取付装置。