JP2976738B2 - タイヤの把持手段 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤの把持手段に関
し、より詳細には、自動車の組立ラインにおいて、トラ
ンクルームにスペアタイヤを搬入するのに用いるタイヤ
の把持手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の組立ラインにおいて、タイヤを
把持手段により持ち上げて、自動車トランクルーム内の
スペアタイヤ収納部に搬入する作業工程がある。

【０００３】この作業内容は、先ず、図１４に示すよう
な専用機の把持手段１の把持片１ａ，１ｂのうち、シリ
ンダ２により駆動される把持片１ａを移動させてライン
コンベヤラインにより運ばれて所定位置に定置されてい
るスペアタイヤ３或いはスペアタイヤ３’の外周を掴む
ことを行なう。

【０００４】一方、図１５に示すように所定位置には自
動車４がトランクリッド５を開いた状態で待機してい
る。

【０００５】そこで、スペアタイヤ３を把持した把持手
段１は図１５に示すようにトランクリッド５に干渉しな
いように、トランクの上方から斜めに傾いてトランク内
に進入し、そのまま把持片１ａを解放して、該スペアタ
イヤ３を所定のスペアタイヤ収納部６に搬入していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の搬入方法では、
把持手段はスペアタイヤをトランク内に斜めに入れたま
まで把持を解放するのであり、小さいタイヤのの場合に
は問題はないが、図１５、図１６に示すように大きいタ
イヤでは斜めに入れるため、丸いチューブの部分がリヤ
エンドパネル７の上縁部、或いは内壁に干渉し、所定の
スペアタイヤ収納部に収納されない場合を生じるとの問
題がある。

【０００７】又、タイヤが引かかったままの状態である
と、スペアタイヤの搬送工程の次に行なわれるウェザー
ストリップ押さえ工程において、トランク周りに縁ゴム
を装着する際、この縁ゴムを押さえる自動機械がタイヤ
に干渉するためウェザーストリップ押さえ工程に支障を
きたすとの問題もある。

【０００８】従って本発明は、機械によりスペアタイヤ
収納部へのスペアタイヤの収納作業を確実に行なうこと
のできるタイヤの把持手段を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は次のように構成した。

【００１０】

【００１１】（１）平置き状に定置されたタイヤのセン
タ穴部を利用して該タイヤを持ち上げる手段であって、
タイヤを掴む際にタイヤのセンタ穴部裏側に当接してタ
イヤを係止するテーパ面を備えた一対の開閉部材と、タ
イヤを掴む際に前記テーパ面と協働して前記開閉部材と
の間にタイヤのディスク部をサンドイッチ状に挟む対向
プレートを有し、前記テーパ面は、仮想円錐面の一部を
以って構成され、この仮想円錐面は、把持対象とされる
タイヤのセンタ穴中心を通る中心軸線上に頂点を有する
円錐面であって、かつ前記センタ穴と同軸上のセンタ穴
部の縁部全体に接し得るものとしてタイヤの把持手段を
構成した（請求項１）。

【００１２】（２）前記（１）記載のタイヤの把持手段
において、前記一対の開閉部材は、軸部と折曲部とを有
する略Ｌ字状の２つの部材の組み合わせからなり、前記
折曲部に設けたテーパ面がタイヤのセンタ穴部に当接係
止し得る大きさになるまで各開閉部材が互いに前記中心
軸線方向と直交する方向に平行にすれ違いスライドした
開状態と、前記折曲部が前記センタ穴に出入りできる大
きさになるまで前記すれ違いスライドの向きの逆の向き
にスライドした閉状態の何れの状態をも選択的にとり
得、開閉の何れの状態においても前記一対の軸部はセン
タ穴の径未満となるように設定されているものとしてタ
イヤの把持手段を構成した（請求項２）。

【００１３】（３）前記（２）記載のタイヤの把持手段
において、前記一対の開閉部材の開閉制御を行なう開閉
手段を有し、この開閉手段は、各開閉部材を取り付けて
前記中心軸線方向と直交する直線方向上にのみスライド
可能な一対のスライドブロックと、これら各スライドブ
ロックにそれぞれ一端側を枢着されたリンク部材と、こ
れらリンク部材の各他端側同士と枢着関係にあり、か
つ、ピストンロッドと連結された連結部材を主な構成要
素としているものとしてタイヤの把持手段を構成した
（請求項３）。

【００１４】

【００１５】

【作用】スペアタイヤはスペアタイヤ収納部の直上の位
置にて姿勢を整えられて把持部より解放されるので、落
下の途中で障害物に干渉することなく、目標位置である
スペアタイヤ収納部に自然落下し、搬入される。

【００１６】

【実施例】１．請求項１、請求項２に対応する例 図１、図２、図３において、符号８はタイヤ搬入用のロ
ボット本体、符号９はアームをそれぞれ示し、このアー
ムの先端部に設けたハンド１０の部分にタイヤの把持手
段２１を有する構成となっている。

【００１７】ロボット本体８は水平面内に旋回自在、ア
ーム９は上下方向に揺動自在、かつ、中間部位にて折曲
自在である。本例ではハンド１０はアームに対し固定さ
れている。なお、適宜の向きに旋回自在の構成であって
もよい。

【００１８】スペアタイヤ１１はラインコンベア１２に
より搬送されてきて、図示の位置に位置決め定置されて
いる。また、自動車１３は載置台１４上にあり、トラン
クリッド１５を開いた状態で定置されている。符号２０
は、スペアタイヤ収納部を示し、トランクルームの底部
に円形の凹部として形成されている。

【００１９】スペアタイヤ１１のスペアタイヤ収納部２
０への搬入は、以下の工程を経て行なわれる。

【００２０】（１）掴み工程 図１、図３、図４において、スペヤタイヤ１１のセンタ
穴１１Ａに把持手段２１を構成する一対の開閉部材１６
を嵌入させる。

【００２１】嵌入した後、図６に示すように一対の開閉
部材１６を構成する開閉部材１７、１７’をすれ違い方
向にスライドすることによって開き、各開閉部材のテー
パ面をセンタ穴部裏側に当接させ、或いは当接可能な状
態にする。

【００２２】次に、図５に示すように把持手段２１を構
成する対向プレート１９を下降させて、開閉部材１６と
の間にホイルのディスク部１１Ｂを挾み、スペアタイヤ
１１を把持する。

【００２３】（２）持ち上げ工程 図２において、アーム９を操作することにより、スペア
タイヤを掴んだ状態でハンド１０を矢印ａで示すように
トランクルームの高さに合わせて持ち上げる。持ち上げ
られたスペアタイヤを符号１１−１で示す。

【００２４】（３）運搬工程 図２に示すように、持ち上げられたスペアタイヤ１１−
１をトランクルーム内に運搬する。この運搬に際して、
トランクリッド１５との干渉を避けるため、スペアタイ
ヤ１１−１は適宜の傾きが与えられる。トランクルーム
内に運搬されたスペアタイヤを図１、図２に符号１１−
２で示す。

【００２５】図１に示すように、傾きが与えられた結
果、スペアタイヤ１１−２は、その中心軸線Ｏ−Ｏが鉛
直方向に対して傾いている。

【００２６】（４）位置決め工程 図１において、スペアタイヤ１１−２は中心軸線Ｏ−Ｏ
が鉛直方向を向くように、かつ、該中心軸線Ｏ−Ｏがス
ペアタイヤ収納部の中心に合致するように位置決め制御
される。この位置決め及び姿勢制御は、ロボット本体８
及び、アーム９を操作することにより行なわれる。

【００２７】（５）解放工程 位置決め、姿勢制御された状態で、一対の開閉部材１６
を閉じ方向にスライド制御することにより、把持手段２
１による把持は解放され、又、対向プレート１９は上昇
し、図４に示す如き状態となり、スペアタイヤ１１はス
ペアタイヤ収納部２０上に自然落下し、搬入を終了す
る。搬入を終えたロボットは、搬入時の動きと逆の動き
を行ない、初期の状態になる。

【００２８】以上の工程により、スペアタイヤは目標と
するスペアタイヤ収納部に確実に搬入されることにな
る。

【００２９】タイヤを掴む際にタイヤのセンタ穴部裏側
に当接してタイヤを係止するテーパ面を備えた一対の開
閉部材１６は、図７に示すように開閉部材１７と開閉部
材１７’との組合せからなる。

【００３０】開閉部材１７は軸部１７−１と折曲部１７
−２とを有する略Ｌ字状の部材であり、開閉部材１７’
も開閉部材１７と全く同一の形状及び大きさを有する。
そこで開閉部材１７について説明する各部名称の符号に
ダッシュを付して開閉部材１７’にかかる各部の名称と
し、開閉部材１７’の説明に代える。

【００３１】図７（ａ）に示すように、開閉部材１６が
スペアタイヤのセンタ穴に入るときには開閉部材１６は
閉状態にあり、軸部１７−１、１７’−１及び折曲部１
７−２、１７’−２は中心軸線Ｏ−Ｏを中心とする円柱
の一部をなしている。従って、この円柱の直径をｄとす
れば、軸部１７−１，１７’−１及び折曲部１７−２，
１７’−２の外径は共にｄである。

【００３２】この外径ｄは、図６に示すようにスペアタ
イヤ１１のセンタ穴の内径ｅより小さい関係にあり、セ
ンタ穴内に嵌入が可能である。

【００３３】一方、一対の開閉部材１６は、スペアタイ
ヤを把持するに際して、開閉部材１７、１７’がそれぞ
れ図７（ａ）に矢印で示すようにすれ違い方向にスライ
ドする。その結果、図７（ｂ）に示す開状態になる。こ
の開状態において、軸部１７−１、１７’−１は中心軸
線Ｏ−Ｏを中心とする円柱の一部をなしている。

【００３４】このとき、折曲部１７−２，１７’−２の
外周は、中心軸線Ｏ−Ｏを中心とする直径Ｄの円に内接
している。この直径Ｄはスペアタイヤのセンタ穴の内径
ｅより大きく形成されているセンタ穴部の内径ｆよりも
大きい任意の大きさに設定されている。

【００３５】従って、一対の開閉部材が開状態にあると
き、折曲部１７−２，１７’−２の上面に形成されてい
るテーパ面１７−３，１７’−３はセンタ穴部に当接係
止可能な関係にある。

【００３６】一対の開閉部材１６は、スペアタイヤの把
持を解放するに際して図７（ｂ）に矢印で示すように、
すれ違い方向上、開状態に至るときと逆向きにスライド
し、図７（ａ）に示す閉状態に至る。

【００３７】図７（ｂ）に示す開状態にある一対の開閉
部材を上方から見たときの状態を示したのが図８（ｂ）
に示す図である。この図７（ｂ）において、テーパ面１
７−３、１７−３’はそれぞれ折曲部１７−１、１７’
−２のうち、軸部１７−１、１７’−１と対向する側の
面に形成されている。

【００３８】これらのテーパ面１７−３、１７’−３は
仮想円錐面の一部を以って構成されている。この仮想円
錐面は、図８（ｂ）において、中心軸線Ｏ−Ｏ上に頂点
を有する頂角４５゜、つまり斜面の傾斜角４５゜の円錐
面である。この円錐の底に相当する円を２点鎖線で示
す。この円の直径はＤである。この仮想円錐面は、把持
対象とされるタイヤのすべての種類のセンタ穴部の縁部
全体に接し得るものとする。

【００３９】かかる仮想円錐面の一部を以って構成され
るテーパ面１７−３、１７’−３は、中心軸線Ｏ−Ｏを
中心とする任意の半径の円弧２２上で同一の高さを有す
る。従って、これらテーパ面は図６に示すように内径ｆ
のセンタ穴部に均一に接触することになる。さらに、セ
ンタ穴部が４５゜に面取り状になっているので、テーパ
面の角度である４５゜と合致し、面接触となる。

【００４０】スペアタイヤの大きさに応じてセンタ穴部
の径も変わるが、テーパ面でカバーされる範囲内であれ
ば、異なる大きさのセンタ穴部径を有するスペアタイヤ
に対しても同一の条件で把持が可能である。

【００４１】開閉部材１７、１７’の具体的な形状につ
いて説明する。図７（ｂ），図８（ｂ）において、先
ず、中心軸線Ｏ−Ｏに中心を有する直径Ｄ／２（＝直径
ｄ）の円柱を想定する。更に、この円柱を直径Ｄ方向
（スライド方向）に縦割りした２つの半円柱を想定す
る。そして、これらの各半円柱を中心軸線Ｏ−Ｏを中心
にしてスライド方向にＤ／４ずつ相反する向きにスライ
ドするとこれら２つの半円柱は一端側を中心軸線Ｏ−Ｏ
で接した関係になる。この状態の下で、中心軸線Ｏ−Ｏ
を中心にして半円柱の軸端面上に半径Ｄ／４（＝ｄ／
２）の円弧ｒを描くことにより形成される略三角形状の
部分が軸部１７−１の端面形状であり、この端面形状で
中心軸線Ｏ−Ｏと平行に長さを有する軸状の部分が軸部
１７−１である。

【００４２】この軸部１７−１のうち、円弧ｒの面はテ
ーパ面１７−３と接している。半円柱より、軸部１７−
１を残し、かつテーパ面１７−３を形成するようにして
余分な部分を削り落としたのが開閉部材１７の基本形で
ある。なお、本例では開閉部材１７の下端部にガイド部
１７−４が付加されている。開閉部材１７’は、開閉部
材１７と全く同一の大きさ形状をしている。

【００４３】かかる開閉部材１７と開閉部材１７’とを
互いに近づく向きにＤ／４スライドすると、図７
（ａ），図８（ａ）に示すように軸部１７’−１，１７
−１の他端同士が中心軸線Ｏ−Ｏ上に合致し、開閉部材
１７−１，１７’−１は中心軸線Ｏ−Ｏに中心が合致し
ている直径Ｄ／２（＝ｄ）の円柱の一部となる。

【００４４】開閉手段について説明する。図９におい
て、開閉手段は、開閉部材１７、１７’を取付けて直線
方向上にのみスライド可能な一対のスライドブロック２
３，２３’と、これら各スライドブロックにそれぞれ一
端側を枢着されたリンク部材２４、２４’と、これらリ
ンク部材の各他端同士と枢着する連結部材２５を主な構
成要素としている。

【００４５】スライドブロック２３、２３’に対する開
閉部材１７，１７’の取り付けは、各開閉部材の軸部と
一体的に形成された取り付け軸１７−５、１７’−５を
各スライドブロックの取り付け穴２３−１、２３’−１
に挿入した上、上端露出ねじ部をナットで締め付けるこ
とによりなされている。符号１７−６は回り止め用のね
じ穴を示す。

【００４６】スライドブロック２３、２３’を直線方向
にのみスライド可能とする手段として、図９に示すよう
にキー溝の形成された溝部材２６、２６’を各スライド
ブロックに嵌入固定し、これら溝部材をキー２７により
案内させるようにしている。このキー２７は図１２に示
すように、ハンドのフレーム２８に固定されている。

【００４７】図１０に示すように、フレーム２８にはエ
アシリンダ２９が取り付けられており、このエアシリン
ダのピストンロッド２９−１は連結部材２５に連結され
ている。

【００４８】かかる構成により、エアシリンダ２９に対
するエアの制御にしたがいピストンロッド２９−１が進
退運動し、この運動に伴い、スライドブロックと共に開
閉部材１７，１７’が移動して開閉動作を行なう。

【００４９】図９、図１０、図１１は開状態にあるとき
の部材の状態を示している。図１２、図１３において、
開状態の開閉部材を実線で、閉状態の開閉部材を２点鎖
線でそれぞれ示している。

【００５０】図１０、図１２において、対向プレート１
９を駆動するためのシリンダーを符号３０−１、３０−
２で示す。これらはハンドのフレーム２８に取り付けら
れている。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、テーパ面により、平置
き状にされているタイヤを持ち上げる過程でタイヤの自
重によりタイヤのセンタがテーパ面の中心軸線と一致し
てタイヤのセンタリングが行なわれ、かかるセンタリン
グが完了した後に、タイヤを挟持することができるた
め、タイヤを把持するための各部材との間には不要な力
がかからず、よって、タイヤへの損傷を与えることなく
所定の位置に確実に把持可能となる。さらに、取り扱う
スペアタイヤの大きさに応じてセンタ穴部の径も変わる
が、そのような場合でも、テーパ面でカバーされる範囲
内であれば、異なる大きさのセンタ穴部径を有するスペ
アタイヤに対しても同一の条件で把持が可能となり、ス
ペアタイヤ収納部へのスペアタイヤの収納作業を確実に
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる、スペアタイヤの搬入過程を説
明した図である。

【図２】本発明にかかる、スペアタイヤの搬入過程を説
明した図である。

【図３】本発明にかかる、スペアタイヤの搬入過程を説
明すた図である。

【図４】スペアタイヤ内で開閉手段を閉じた状態を説明
した図である。

【図５】スペアタイヤに開閉手段を入れる前及び、入れ
た後、開閉手段を開いた状態を説明した図である。

【図６】スペアタイヤ内で開閉手段を開いた状態を説明
した図である。

【図７】開閉手段の開き、及び閉じ状態を説明した斜視
図である。

【図８】開閉部材を軸方向からみたときの模視的な説明
図である。

【図９】開閉手段の分解斜視図である。

【図１０】ハンド部分の要部平面図である。

【図１１】スライドブロック周辺部の平面図である。

【図１２】開閉部材を開いた状態を説明した把持手段の
正面図である。

【図１３】把持手段の下面図である。

【図１４】従来技術における把持手段の説明図である。

【図１５】従来技術によるスペアタイヤの搬入過程を説
明した図である。

【図１６】従来技術において、スペアタイヤの搬入が不
完全な状態を説明した図である。

【符号の説明】

１６ 一対の開閉部材 １７、１７' 開閉部材 １７−３、１７−３' テーパ面 １９ 対向プレート Ｏ―Ｏ 開閉部材およびスペアタイヤの中心軸線

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 19/04 B23P 21/00 303 B62D 65/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平置き状に定置されたタイヤのセンタ穴部
   を利用して該タイヤを持ち上げる手段であって、タイヤ
   を掴む際にタイヤのセンタ穴部裏側に当接してタイヤを
   係止するテーパ面を備えた一対の開閉部材と、タイヤを
   掴む際に前記テーパ面と協働して前記開閉部材との間に
   タイヤのディスク部をサンドイッチ状に挟む対向プレー
   トを有し、 前記テーパ面は、仮想円錐面の一部を以って構成され、
   この仮想円錐面は、把持対象とされるタイヤのセンタ穴
   中心を通る中心軸線上に頂点を有する円錐面であって、
   かつ前記センタ穴と同軸上のセンタ穴部の縁部全体に接
   し得るものであることを特徴とするタイヤの把持手段。
2. 【請求項２】請求項１記載のタイヤの把持手段におい
   て、前記一対の開閉部材は、軸部と折曲部とを有する略
   Ｌ字状の２つの部材の組み合わせからなり、 前記折曲部に設けたテーパ面がタイヤのセンタ穴部に当
   接係止し得る大きさになるまで各開閉部材が互いに前記
   中心軸線方向と直交する方向に平行にすれ違いスライド
   した開状態と、前記折曲部が前記センタ穴に出入りでき
   る大きさになるまで前記すれ違いスライドの向きの逆の
   向きにスライドした閉状態の何れの状態をも選択的にと
   り得、 開閉の何れの状態においても前記一対の軸部はセンタ穴
   の径未満となるように設定されていることを特徴とする
   タイヤの把持手段。
3. 【請求項３】請求項２記載のタイヤの把持手段におい
   て、前記一対の開閉部材の開閉制御を行なう開閉手段を
   有し、この開閉手段は、各開閉部材を取り付けて前記中
   心軸線方向と直交する直線方向上にのみスライド可能な
   一対のスライドブロックと、これら各スライドブロック
   にそれぞれ一端側を枢着されたリンク部材と、これらリ
   ンク部材の各他端側同士と枢着関係にあり、かつ、ピス
   トンロッドと連結された連結部材を主な構成要素として
   いることを特徴とするタイヤの把持手段。