JP4157509B2 - タイヤ組立体のフィッティング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ホイールを組み付けたタイヤ（以降、この組み付け後のタイヤユニットをタイヤ組立体という）において、タイヤのビード部をホイールのリムフランジ部周りに適正に密着嵌合（フィット）させるためのフィッティング装置に関するものである。

前記フィッティング装置の従来例として特許文献１および２に記載されたものが挙げられる。先ず特許文献１においては、横向きにしたタイヤの両側面を、９０度間隔で配した上部４箇所の押圧ローラと、この上部４箇所の押圧ローラに対して位相を４５度ずらして配した下部４箇所の押圧ローラとで挟み込むように押圧したうえで、各押圧ローラをタイヤの側面に沿って転動させることにより、タイヤのビード部をホイールのリムフランジ部周りの凹部（特許文献１における符号１１ｅ）にフィットさせる技術が開示されている。そして、タイヤにおける具体的な押圧部位を、特許文献１の図７等から明らかなように、タイヤのビード部から離れた側面周縁（トレッドに近接した部位であり、特許文献１における符号１２ａ）としており、これによりタイヤの側面の変形方向を制御してビード部を前記凹部にスムーズにフィットさせる旨が記載されている。

しかし、この技術によれば、タイヤの側面を複数の押圧ローラが押圧し、また、押圧ローラは上側と下側とで円周方向に関して位相がずれているため、特許文献１の図６に示されるように、タイヤの側面全体が波状に変形し、その際、前記凹部に一旦嵌り込んだビード部が再度外れてハンプ部（特許文献１における符号１１ｄ）に乗り上げやすいという問題がある。また、タイヤのビード部から離れた側面周縁を押圧し、側面をいわゆるてことして機能させることでビード部を変位させる構造であるため、押圧ローラの押圧力に基づく力の伝達効率が悪くなりやすい。したがってこの場合、タイヤの側面に無理な力をかけることなく、タイヤの全周にわたってビード部を確実に凹部にフィットさせるためには、押圧ローラをタイヤに対して数周回転動させる必要があるものと思われ、結果としてフィッティング工程の作業効率が低下するという問題もある。

これに対して特許文献２においては、タイヤの各側面において、押圧ローラ等によりビード部に近接した内方側面部分の複数箇所を連続的に打撃することで、ビード部を凹部にフィットさせる技術が開示されており、この技術によれば、打撃箇所がビード部に近いことから、タイヤの側面全体が波状に変形することもなく、凹部に嵌り込んだビード部が再度外れるおそれがない。また、打撃箇所がビード部に近いことから、打撃力に基づく力が効率良くビード部に局所的に集中することとなり、1回の打撃で所定のビード部周りには十分な力が伝わる。したがって、タイヤの全周にわたってビード部を確実に凹部にフィットさせるに当たり、押圧ローラに対するタイヤの周回数も少なくて済む。
特開平８−１７５１３４号公報（段落０００９、００２１、００２２、図６、図７） 特開平１０−２１７７２５号公報（段落００１６、００１７、図４）

このように特許文献２に記載された技術によれば、ビード部のフィッティング性に優れ、かつフィッティング工程の効率も向上することとなる。しかし、特許文献２に記載された技術では、タイヤ組立体はそのセンター孔が把持された状態で打撃を受ける構造であるため、打撃時にタイヤ組立体がこのセンター孔周りを中心に揺動するおそれがあり、その場合、把持されたセンター孔の縁部が変形したり、打撃箇所に狂いが生じるなどの問題が起き易くなる。なお、タイヤ組立体がそのセンター孔にて把持される構造については、特許文献１にも記載されている。

本発明は、以上のような問題を解決するために創案されたものであり、フィッティング時におけるタイヤ組立体の揺動を防止し得るタイヤ組立体のフィッティング装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決するため、本発明は、タイヤ組立体が搬入される搬入ステーションと、タイヤ組立体のフィッティングを行うフィッティングステーションとから構成され、タイヤ組立体を前記搬入ステーションから前記フィッティングステーションに搬送する搬送手段を備えるとともに、前記フィッティングステーションに位置したタイヤ組立体に関して、ホイールのセンター孔を把持する把持手段と、回転軸回りに回転させる回転手段と、タイヤのビード部寄りの側面に外力を加えるフィッティング手段と、このフィッティング手段による外力の付加箇所よりも外方のタイヤの側面を押圧する押圧手段とを備えたタイヤ組立体のフィッティング装置とした。

当該タイヤ組立体のフィッティング装置によれば、フィッティング手段によりビード部寄りの側面に外力が加えられている間、押圧手段がタイヤの側面を押圧しているので、前記外力に起因したタイヤ組立体の揺動が防止される。押圧手段は、フィッティング手段による外力の付加箇所よりも外方のタイヤの側面を押圧するので、フィッティング手段によるビード部周りの所定の変形に対して殆ど影響を及ぼさない。

また、前記搬送手段は、前記搬入ステーションと前記フィッティングステーションとの間に敷設されるローラコンベアと、前記ローラコンベア上において倒伏状態のタイヤ組立体の外周面を挟持する挟持手段と、前記挟持手段を搭載し、前記ローラコンベアに沿って移動する搬送基部と、前記搬送基部の移動をガイドするガイド手段と、前記挟持手段で挟持したタイヤ組立体が傾斜状に前記ローラコンベア上に載置されるように、前記搬送基部を上昇可能とする昇降手段と、を備え、タイヤ組立体を傾斜状に前記ローラコンベア上に載置させた状態で搬送する構成からなるタイヤ組立体のフィッティング装置とした。

当該タイヤ組立体のフィッティング装置によれば、タイヤ組立体が傾斜状にローラコンベア上に載置されて搬送されるので、ホイールの下側のリムフランジ部周りにおいて擦り傷の発生が防止される。また、タイヤ組立体を傾斜させて搬送するにあたり、簡易な構造で搬送手段を構築できるので、経済的な装置となる。

また、前記回転手段は、タイヤ組立体の外周面に押圧される回転駆動ローラを備えたタイヤ組立体のフィッティング装置とした。

当該タイヤ組立体のフィッティング装置によれば、回転手段を簡易な構造として構成できるので、より経済的な装置となる。

本発明によれば、フィッティング時におけるタイヤ組立体の揺動が防止されるので、センター孔の縁部の変形を防ぐことができ、また、打撃箇所に狂いが生じないのでフィッティング機能が損われない。

図１は本発明に係るタイヤ組立体のフィッティング装置（以降、単にフィッティング装置という）の概略斜視図であり、図２はタイヤ組立体の搬送方向における上流側から見た場合のフィッティング装置の正面説明図（図１におけるＡ矢視説明図）、図３及び図４はそれぞれ図１におけるＢ矢視説明図、Ｃ矢視説明図、図５はフィッティング装置の平面説明図である。図１において、フィッティング装置１は、機能エリア別に分けて、タイヤ組立体Ｗ（図１では図示せず、以降、タイヤ組立体Ｗについては図２等を、特に具体的な形状については図１６を参照）が搬入されるエリアを形成する搬入ステーションＳ１と、タイヤのビード部Ｗ５（図１６）をホイールのリムフランジ部Ｗ４（図１６）周りにフィットさせるエリアを形成するフィッティングステーションＳ２とから構成されており、両者間には、搬入ステーションＳ１に位置したタイヤ組立体ＷをフィッティングステーションＳ２に搬送するための搬送手段２が介設されている。フィッティングステーションＳ２周りには、このフィッティングステーションＳ２に位置したタイヤ組立体Ｗのセンター孔Ｗ２（図１６）を把持する把持手段３と、タイヤ組立体Ｗをその回転軸回りに回転させる回転手段４と、タイヤのビード部Ｗ５（図１６）寄りの側面に外力を加えるフィッティング手段５と、このフィッティング手段５による外力の付加箇所よりも外方のタイヤの側面Ｗ３（図１６）を押圧する押圧手段６とが配設されている。

「搬送手段２」
図６及び図７はそれぞれ搬送手段を構成するローラコンベアの側面説明図、平面説明図、図８は搬送手段を構成する昇降手段周りの正面作用説明図、図９は搬送手段を構成する挟持手段周りの平面作用説明図である。また、図１０は挟持手段周りの構造を示した外観斜視図、図１１はローラコンベアの外観斜視図である。図１に示すように、本実施形態の搬送手段２は、搬入ステーションＳ１とフィッティングステーションＳ２との間に敷設されるローラコンベア１１と、このローラコンベア１１に倒伏状態として載置されるタイヤ組立体Ｗの外周面を挟持する挟持手段１２と、この挟持手段１２を搭載し、ローラコンベア１１に沿って移動する搬送基部１３と、この搬送基部１３の移動をガイドするガイド手段１４と、挟持手段１２で挟持したタイヤ組立体Ｗが傾斜状にローラコンベア１１上に載置されるように（図８（ｂ）参照）、搬送基部１３を上昇可能とする昇降手段１５とを備えている。

先ず主に図６、図７及び図１１を参照して（特に図１１を参照して）ローラコンベア１１について説明すると、ローラコンベア１１は、タイヤ組立体ＷをそのホイールＷ１のディスクが上側となるように倒伏した状態で載置・搬送するものであり、搬入ステーションＳ１に位置するローラコンベア１６と、このローラコンベア１６に連なってフィッティングステーションＳ２に位置するローラコンベア１７とに分割されて構成される。本実施形態のローラコンベア１６、１７はいわゆるフリーローラコンベアである。なお、ローラコンベア１７の下流側には、フィッティング工程後のタイヤ組立体Ｗを搬出するためのローラコンベア１８が中央部を開けて左右一対として設置されている。ローラコンベア１６の搬送ローラ１９（図１１では仮想線で示す）は、タイヤ組立体Ｗの径以上の寸法長さを有する長尺のローラであり（下流側に位置する複数の搬送ローラ１９は中央部を開けて左右一対として構成されているため短いローラとなっている）、フロアに対して固定された枠体２０に回転自在に軸支されている。

ローラコンベア１６の上流端、下流端にはそれぞれ枠体２０に取り付けたシリンダ２１、２２（図６）により昇降自在となるストッパ２３、２４が配設されている。ストッパ２３、２４はそれぞれ立設される左右一対のバーとして構成されている。枠体２０の上流寄りには、ローラコンベア１６に搬入されてきたタイヤ組立体Ｗの通過状態を確認する通過確認センサ２５が取り付けられるとともに、枠体２０の下流寄りには、タイヤ組立体Ｗがローラコンベア１６上の所定位置に到着したことを確認する到着確認センサ２６が取り付けられている。図では各センサを光反射型のセンサとした場合を示し、図１１の符号２５ａ、２６ａは反射板を示している。このような構成のもとにストッパ２３が下降し、ストッパ２４が上昇した状態でタイヤ組立体Ｗが前工程からローラコンベア１６（搬入ステーションＳ１）に搬入されると、通過確認センサ２５及び到着確認センサ２６によりこのタイヤ組立体Ｗの搬入状態が検出され、次に控えるタイヤ組立体Ｗの搬入を規制するべくストッパ２３が上昇する。

一方、フィッティングステーションＳ２のローラコンベア１７は、中央部を開けて配置される左右一対の搬送ローラ２７ａ群、２７ｂ群からなり、タイヤ組立体Ｗの搬送方向に向かって左側の搬送ローラ群２７ａは枠体２８ａに、右側の搬送ローラ群２７ｂは枠体２８ｂにそれぞれ回転自在に軸支されている。枠体２８ａと枠体２８ｂとは枠体２８ｃにより連結されており、これにより搬送ローラ２７ａ群、２７ｂ群は一体として構成される。なお、搬送ローラ２７ｂ群はさらにタイヤ組立体Ｗの搬送方向に関して間隔をもって２つに分割されているものの、それぞれの枠体２８ｂ同士が下方に位置する枠体２８ｄにより連結されることで一体として構成されるものである。この分割された搬送ローラ２７ｂ群間の空間は、後に詳述するフィッティング手段５のロアハンマ１３８（図１４参照）用の逃げ空間となる。

前記したローラコンベア１８の中央空間の下方にはシリンダ２９が鉛直状に設置されており、鉛直方向に伸縮することとなるロッド２９ａの上端にはブラケット３０を介して前記枠体２８ｃが接続している。また、ローラコンベア１８を支持する左右の枠体３１ａ、３１ｂにはそれぞれガイドレール３２が鉛直状に取り付けられ、ローラコンベア１７側の枠体２８ａ、２８ｂには各ガイドレール３２に係合するガイド部材３３が上下一対として取り付けられている。以上の構成により、シリンダ２９のロッド２９ａが伸縮すると、搬送ローラ２７ａ群、２７ｂ群からなるローラコンベア１７はガイドレール３２にガイドされて昇降する。

次いで、挟持手段１２、搬送基部１３、ガイド手段１４及び昇降手段１５について主に図１０を参照して説明する。ローラコンベア１１（図１０では仮想線にて示す）の一側（本実施形態ではタイヤ組立体Ｗの搬送方向に向かって左側）の上方にはロッドレスシリンダ４１がタイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿うように配設されている。このロッドレスシリンダ４１の本体は長尺矩形状の基板４２に固設されている。基板４２は、図２、図３に示すように、その下面においてタイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿う固定軸７６によって支持されており、該固定軸７６回りに回動可能となるように構成されている。図１０において、ロッドレスシリンダ４１の本体上で該シリンダの駆動により本体の長手方向に摺動する摺動部材４１ａには、ローラコンベア１１の中央側に向かって延設される連結板４３の一端側が接続している。ローラコンベア１１の上方には、タイヤ組立体Ｗの搬送方向側を開口させた平面視コの字形状の枠組体となる搬送基部１３が配設されており、その左側の枠辺部１３ａに前記連結板４３の他端側が固設されている。

枠辺部１３ａの前後端の外側にはガイド用枠１３ｃ、１３ｄが形成され、その下面にはガイド部材７４が取り付けられている。基板４２上には、ロッドレスシリンダ４１と平行してガイドレール７５が取り付けられており、ガイド部材７４はこのガイドレール７５に係合している。後に詳述するが、搬送基部１３の枠辺部１３ｂ側はガイド部材６９を介し、ガイドレール７５と平行に位置するガイドバー７０によってガイド支持されている。これらガイド部材７４、ガイドレール７５、ガイド部材６９、ガイドバー７０が前記ガイド手段１４を構成するものであり、ロッドレスシリンダ４１の駆動により摺動部材４１ａがタイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿って移動すると、連結板４３を介して搬送基部１３が同方向に移動し、その際には左右のガイドレール７５、ガイドバー７０にガイドされるため搬送基部１３は安定した状態で移動する。

搬送基部１３に搭載される挟持手段１２について説明すると、枠辺部１３ａには、この枠辺部１３ａの長手方向、つまりタイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿って位置し、それぞれ鉛直方向を軸方向とする３つの回転軸（下流側から順に符号４４、４５、４６とする）が図示しない軸受を介して軸支されている。回転軸４４、４５、４６の下部は枠辺部１３ａの下方に突出し、各突出部にはギア４７、４８、４９が軸着されており、中央のギア４８に対してギア４７、４９が噛合している。搬送基部１３には、ブラケット５１を介してシリンダ５０の本体が鉛直方向の軸回りに回転可能となるように水平状に取り付けられている。前記回転軸４５の上部は枠辺部１３ａから上方に突出し、その突出部位にはアーム５２が固設されており、シリンダ５０のロッド５０ａの先端がこのアーム５２に対して鉛直方向の軸回りに回転可能となるように接続している。回転軸４４、４５の下端にはそれぞれローラコンベア１１側に向かって水平状に延設される挟持アーム５３、５４が軸着されており、挟持アーム５３、５４の各先端には鉛直方向を軸方向とする挟持ローラ５５が回転自在に垂設されている。挟持アーム５３、５４はローラコンベア１１の幅方向に沿う仮想鉛直面に対して面対称の関係にある。枠辺部１３ａから上方に突出した回転軸４６の上部には揺動アーム５６が軸着されている。

右側の枠辺部１３ｂには、タイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿って位置し、それぞれ鉛直方向を軸方向とする２つの回転軸（下流側から順に符号５７、５８とする）が図示しない軸受を介して軸支されている。回転軸５７、５８の下部は枠辺部１３ｂの下方に突出し、各突出部にはギア５９、６０が噛合するように軸着されている。回転軸５７、５８の下端にはそれぞれローラコンベア１１側に向かって水平状に延設される挟持アーム６１、６２が軸着されており、挟持アーム６１、６２の各先端には鉛直方向を軸方向とする挟持ローラ５５が回転自在に垂設されている。挟持アーム６１、６２もローラコンベア１１の幅方向に沿う仮想鉛直面に対して面対称の関係にあり、また、挟持アーム５３、５４と挟持アーム６１、６２とは、タイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿う仮想鉛直面に対して面対称の関係にある。そして、枠辺部１３ｂから上方に突出した回転軸５８の上部には揺動アーム６３が軸着されており、この揺動アーム６３と前記揺動アーム５６とが連結ロッド６４により連結されている。

挟持手段１２は以上の構成からなり、シリンダ５０のロッド５０ａの伸縮によりアーム５２を介して回転軸４５が回転すると、ギア４７、４８、４９、連結ロッド６４、ギア５９、６０等の介在によって挟持アーム５３、５４、６１、６２が同期的に回動する。タイヤ組立体Ｗを挟持する際には、ロッド５０ａを伸長状態から縮退させることで、挟持アーム５３、５４を互いに近接するように回動させ、挟持アーム６１、６２も互いに近接するように回動させる。これによりタイヤ組立体Ｗはその外周面において４つの挟持ローラ５５により挟持される。

次いで昇降手段１５について説明すると、枠辺部１３ｂの上面には、一対の互いに平行な支持板６５がローラコンベア１１の幅方向に沿って立設されている。図８も参照して、各支持板６５の一端側は枠辺部１３ｂよりもローラコンベア１１の幅方向の外方側に延設され、その延設された両者間には、タイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿う軸６６回りに回転可能となるように連結板６７が設けられている。連結板６７の下面にはシリンダ６８の本体が取り付けられ、連結板６７に穿設した貫通孔を介して上方に突出したロッド６８ａの先端はガイド部材６９に接続している。ローラコンベア１１の右側上方には、タイヤ組立体Ｗの搬送方向に沿うようにして枠体７１（図１０）に取り付けられた断面真円形のガイドバー７０が位置しており、ガイド部材６９はこのガイドバー７０に対して摺動可能、かつ回動可能に外嵌している。なお符号７２はガイド部材６９に対する連結板６７の直線移動をガイドする機能を担うガイドピンであり、ガイド部材６９に固設されている。このガイドピン７２は連結板６７に穿設したガイド孔７３に挿嵌している。

昇降手段１５は以上のような構成からなり、図８（ａ）に示すように挟持ローラ５５でタイヤ組立体Ｗを挟持した状態においてシリンダ６８のロッド６８ａが伸長状態から縮退すると、シリンダ６８の本体が、固定部材であるところのガイドバー７０に外嵌したガイド部材６９側に上昇する。連結板６７はガイド部材６９に対して直線移動して上昇し、その際、ガイド部材６９はガイドバー７０に対して図８における時計回りに若干回転し、軸６６は固定軸７６回りに反時計回りに若干回動する。つまり図８（ｂ）に示すように一側たる枠辺部１３ｂが他側の枠辺部１３ａよりも上昇する態様として搬送基部１３が固定軸７６回りに回動する。これによりタイヤ組立体Ｗは傾斜状に位置し、枠辺部１３ａ寄りの側面（底面）の一部のみがローラコンベア１１に載置された状態となる。この状態でロッドレスシリンダ４１の駆動により搬送基部１３がフィッティングステーションＳ２（図１）側に移動することで、タイヤ組立体Ｗは傾斜状態を維持したままフィッティングステーションＳ２へと搬送される。

ここで、搬送基部１３の回動中心となる固定軸７６は搬送基部１３の側方に位置しているので、仮に挟持ローラ５５でタイヤ組立体Ｗを強固に挟持し、かつ搬送基部１３の回動角度を大きくした場合を想定すると、タイヤ組立体Ｗは傾斜しつつローラコンベア１１から完全に浮いた状態となる。しかし、本実施形態では前記シリンダ６８のストロークを小さくして搬送基部１３の回動角度を小さく設定してあり、また、タイヤ組立体Ｗの自重落下もあるため、タイヤ組立体Ｗがローラコンベア１１に傾斜状に載置される構成となっている。

「把持手段３」
図２、図６、図７等に示すように、把持手段３はローラコンベア１７の搬送ローラ２７ａ群、２７ｂ群の間に位置する。図６または図７において、枠体８１には鉛直方向の軸回りに回転可能となるように円盤形状のチャック基部８２が設けられている。チャック基部８２上には３つのチャックブロック８３が平面視して放射状に配設されている。各チャックブロック８３はチャック基部８２に対して径方向に同期して移動可能に構成され、互いに近接する中央寄りの端部にはチャック爪８３ａが鉛直状に立設されている。各チャック爪８３ａの平断面形状は扇形を呈しており、中心角度の端部側が互いに近接するように位置することにより、チャック基部８２の回転軸と同軸上に位置し、円周方向に３分割された態様の１本の円柱状部材を構成する。また、チャックブロック８３の上面には、図１６に示すように、ホイールＷ１のディスクの下面を受ける受け部材８４が固設されている。受け部材８４はホイールＷ１の傷つき防止の観点からウレタン材等により構成される。

把持手段３は以上の構成からなり、タイヤ組立体Ｗを載置したローラコンベア１７が下降すると、その下降途中でタイヤ組立体Ｗは、図２に示すように、そのホイールＷ１のディスクが受け部材８４に載置されるとともに、センター孔Ｗ２には縮径状態にある３つのチャック爪８３ａが挿嵌する。この状態から３つのチャック爪８３ａを拡径方向に移動させることでセンター孔Ｗ２の内縁部がチャック爪８３ａによりチャッキングされ、タイヤ組立体Ｗがチャック基部８２に対して固定される。

「押圧手段６」
図２等に示すように、押圧手段６はフィッティングステーションＳ２におけるローラコンベア１７の上方に配設されている。本実施形態の押圧手段６は、昇降可能であって、下降した際にタイヤ組立体Ｗのタイヤの上側の側面Ｗ３（図１６）を押圧し、タイヤ組立体Ｗの回転に伴って従動的に回転する複数の押圧ローラ８５を備えている。フィッティングステーションＳ２の上方に配設された枠体８６には図１３（押圧手段６を示す外観斜視図）に示すようにブラケット８７を介してシリンダ８８が鉛直状に取り付けられており、下方に向けて延設されるロッド８８ａの下端にはローラ用基板８９が水平状に固設されている。このローラ用基板８９は中心部から３つの板部が放射状に延設された形状からなり、フィッティング時には後に詳述するアッパハンマ１３７（図１４）と干渉しないようになっている。

ローラ用基板８９の下面には、その中心部に対して放射状に、かつ円周方向に略等間隔で複数（本実施形態では３つ）の押圧ローラ８５が配設されている。各押圧ローラ８５はローラ用基板８９に取り付けたブラケット９０に回転自在に軸支されており、タイヤ組立体Ｗの回転により連れ回りが可能となるように、その平面視した回転軸の方向はタイヤ組立体Ｗの径方向に一致している。なお、ローラ用基板８９の上面には、上方に延びて前記ブラケット８７等を挿通することでローラ用基板８９（押圧ローラ８５）の昇降動作をガイドする一対のガイドバー９１が取り付けられている。また、押圧ローラ８５は、図３から判るようにローラ用基板８９の中心寄りを縮径させたテーパ形状のローラからなる。

押圧手段６は以上の構成からなり、シリンダ８８の駆動によりロッド８８ａが伸長してローラ用基板８９が下降すると、複数の押圧ローラ８５がタイヤ組立体Ｗにおけるタイヤの上側の側面Ｗ３を押圧し、後に詳述する回転手段４によりタイヤ組立体Ｗが回転した際には、押圧ローラ８５はいわゆる連れ回りをしながらタイヤの上側の側面Ｗ３を押圧する。

「回転手段４」
図２から判るように、回転手段４はフィッティングステーションＳ２においてローラコンベア１７を挟んだ一側（本実施形態ではタイヤ組立体Ｗの搬送方向に向かって左側）に配設されている。図１２（回転手段４を示す外観斜視図）において、枠体９２にはタイヤ組立体Ｗ（図２）の搬送方向と直交する方向に沿う一対のガイドレール９３が敷設され、このガイドレール９３には該レールに係合する複数のガイド部材９４を介して摺動基枠９５が摺動可能に取り付けられている。ガイドレール９３間における摺動基枠９５の下方にはシリンダ９６がガイドレール９３に沿って配設され、摺動基枠９５は下方に突設されたブラケット９５ａを介してシリンダ９６のロッド９６ａに接続している。摺動基枠９５はガイドレール９３と直交する方向に面を沿わせた立板部９５ｂを有しており、この立板部９５ｂのタイヤ組立体Ｗ（図２）に臨む面側には鉛直方向を軸方向とする回転駆動ローラ９７が軸受９８を介して一対並設されている。立板部９５ｂの他面側には、出力軸を上側としてその軸方向を鉛直方向としたモータ９９が取り付けられている。モータ９９の出力軸にはプーリ１００が軸着され、このプーリ１００と、各回転駆動ローラ９７の回転軸の上端に軸着したプーリ１０１、１０１と、立板部９５ｂに設けたテンションローラ１０２との間に駆動ベルト１０３が掛け回されている。

回転手段４は以上の構成からなり、シリンダ９６の駆動によりロッド９６ａが伸長して摺動基枠９５がガイドレール９３にガイドされてローラコンベア１７（図２）側に移動し、一対の回転駆動ローラ９７がタイヤ組立体Ｗ（図２）の外周面に当接した状態でモータ９９を駆動させることにより、駆動ベルト１０３を介して一対の回転駆動ローラ９７を同期的に回転させ、タイヤ組立体Ｗを回転させる。

「フィッティング手段５」
図２から判るように、フィッティング手段５はフィッティングステーションＳ２においてローラコンベア１７を挟んで前記回転手段４が位置する側と反対の側（本実施形態ではタイヤ組立体Ｗの搬送方向に向かって右側）に配設されている。このフィッティング手段５は、以下に詳述するように、回転運動する駆動手段５Ａと、駆動手段５Ａの回転運動を往復運動に変換するクランク手段５Ｂと、クランク手段５Ｂの往復運動を円弧運動に変換する揺動手段５Ｃと、揺動手段５Ｃの円弧運動によりタイヤの側面Ｗ３（図１６）を打撃する打撃手段５Ｄとを備えている。

図２において、枠体１０４にはタイヤ組立体Ｗの搬送方向と直交する方向に沿う一対のガイドレール１０５が敷設されている。以降、図１４（フィッティング手段５を示す外観斜視図）を参照して説明すると、このガイドレール１０５には該レールに係合する複数のガイド部材１０６を介して摺動基枠１０７が摺動可能に取り付けられている。摺動基枠１０７は図示しない公知の送りねじ機構を介してモータ１０８と接続しており、モータ１０８の駆動によりガイドレール１０５上を摺動するように構成されている。

摺動基枠１０７は鉛直状に立設された縦枠部１０７ａを有し、この縦枠部１０７ａの上方に配設した軸受１０９と縦枠部１０７ａの下方に配設した軸受１１０とにより、鉛直状に延設されるねじ棒１１１が軸支されている。ねじ棒１１１はガイドレール１０５の延設方向に間隔をおいて一対として設けられており、各下端に軸着したプーリ１１２と、摺動基枠１０７上の一対のモータ１１３の各出力軸に軸着したプーリ１１４との間には駆動ベルト１１５が掛け回されている。また、縦枠部１０７ａには前記ガイドレール１０５の延設方向に間隔をおいて一対のガイドレール１１６が鉛直状に取り付けられている。この一対のガイドレール１１６には、上下一対の昇降基枠１１７、１１８がそれぞれ該レールに係合する複数のガイド部材１１９を介して昇降可能に取り付けられており、かつ昇降基枠１１７、１１８はそれぞれに形成された雌ねじ部（図示せず）を介してそれぞれ一方のねじ棒１１１に螺合している。つまり、当該螺合部と、ガイドレール１１６とガイド部材１１９との係合によって送りねじ機構を構成するものであり、各モータ１１３をそれぞれ独立して回転させることで各ねじ棒１１１を個別に回転させ、送りねじ機構の作用によって昇降基枠１１７、１１８を個別に昇降させる構造となっている。

昇降基枠１１７、１１８にはそれぞれ駆動モータ１２０、１２１と、各駆動モータ１２０、１２１の出力軸に接続する減速機ユニット１２２、１２３とが取り付けられており、減速機ユニット１２２、１２３の各出力軸にはタイヤ組立体Ｗ（図２）の搬送方向を回転軸方向とした回転体１２４、１２５が軸着されている。回転体１２４、１２５にはその回転中心から偏心した位置においてタイヤ組立体Ｗ（図２）の搬送方向を回転軸方向とした連結軸１２６、１２７が形成され、この連結軸１２６、１２７にクランクアーム１２８、１２９の各一端が回転可能に連結している。各昇降基枠１１７、１１８におけるローラコンベア１７（図２）寄りには、ブラケット１３０（一部は仮想線にて示す）を介してタイヤ組立体Ｗの搬送方向を軸方向とする支軸１３１、１３２が形成され、各支軸１３１、１３２には、略「く」の字状を呈した揺動アーム１３３、１３４がその中央屈曲部にて回転可能に取り付けられている。そして、揺動アーム１３３、１３４の各一端側に形成した連結軸１３５、１３６には前記クランクアーム１２８、１２９の各他端側が回転可能に連結している。揺動アーム１３３、１３４の各他端側は、それぞれタイヤのビード部寄りの上側面、下側面を打撃する円板形状のアッパハンマ１３７、ロアハンマ１３８として形成されている。

以上において、駆動モータ１２０、１２１が前記駆動手段５Ａを構成し、回転体１２４、１２５、連結軸１２６、１２７、クランクアーム１２８、１２９、連結軸１３５、１３６が前記クランク手段５Ｂを構成し、支軸１３１、１３２、揺動アーム１３３、１３４が前記揺動手段５Ｃを構成し、アッパハンマ１３７、ロアハンマ１３８が前記打撃手段５Ｄを構成する。

以上の構成により、駆動モータ１２０、１２１が駆動して回転体１２４、１２５が回転すると、連結軸１２６、１２７の回転体１２４、１２５の中心回りの回転運動が、クランク機構（具体的にはてこクランク機構）の作用によりクランクアーム１２８、１２９を介して連結軸１３５、１３６の支軸１３１、１３２回りの往復円弧運動に変換される。これにより、揺動アーム１３３、１３４が支軸１３１、１３２回りに揺動し、アッパハンマ１３７、ロアハンマ１３８がタイヤのビード部寄りの上側面、下側面を間欠的に打撃する。アッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８は同時にタイヤのビード部寄りの上側面、下側面を打撃するようになっている。

以下、フィッティング装置１（図１）の一連の動作について説明する。図１１において、ストッパ２３が下降し、ストッパ２４が上昇した状態でタイヤ組立体Ｗが前工程からローラコンベア１６（搬入ステーションＳ１）に搬入されると、通過確認センサ２５及び到着確認センサ２６によりこのタイヤ組立体Ｗの搬入状態が検出され、次に控えるタイヤ組立体Ｗの搬入を規制するべくストッパ２３が上昇する。次いで、到着確認センサ２６による検出信号に基づいて、図９（ａ）に示すように伸長状態にあるシリンダ５０のロッド５０ａが図９（ｂ）に示すように縮退することにより、挟持アーム５３、５４が互いに近接するように回動するとともに、これと同期して挟持アーム６１、６２も互いに近接するように回動する。これによりタイヤ組立体Ｗはその外周面において４つの挟持ローラ５５により挟持される。

次いで、図８（ａ）に示すシリンダ６８のロッド６８ａが伸長状態から縮退することにより、連結板６７が上昇して軸６６が固定軸７６回りに反時計回りに若干回動し、図８（ｂ）に示すように一側たる枠辺部１３ｂが他側の枠辺部１３ａよりも上昇する態様として搬送基部１３が固定軸７６回りに回動する。これによりタイヤ組立体Ｗは傾斜状に位置し、枠辺部１３ａ寄りの側面（底面）の一部のみがローラコンベア１１に載置された状態となる。この状態でストッパ２４（図１１）が下降し、ロッドレスシリンダ４１の駆動により搬送基部１３がフィッティングステーションＳ２（図１）側に移動することで、タイヤ組立体Ｗは傾斜状態を維持したままフィッティングステーションＳ２へと搬送される。

このように、タイヤ組立体Ｗを傾斜させ、側面（底面）の一部のみをローラコンベア１１に載置させて搬送する構成とすることにより、ホイールＷ１の下側のリムフランジ部Ｗ４（図１６）とローラコンベア１１との干渉による擦り傷の発生を防止できる。また、タイヤの側面Ｗ３（図１６）に対する擦り傷の発生も殆ど無視できる程度に低減できる。なお、伸縮ストロークの大きいシリンダ６８を用いるなどして搬送基部１３の回動角度を大きくとり、タイヤ組立体Ｗをローラコンベア１１から完全に浮かせて搬送することも考えられるが、タイヤ組立体Ｗは重量物であることから、その場合には特に挟持アーム５３、５４に負荷がかかりやすくなり、部材の補強対策等に留意する必要がある。

タイヤ組立体Ｗが図１１に示すローラコンベア１７上の所定位置まで搬送されると、図９（ｃ）に示すように、シリンダ５０のロッド５０ａが伸長することにより、挟持アーム５３、５４、６１、６２が開放方向に回動し、タイヤ組立体Ｗの挟持が解かれる。この後、摺動部材４１ａが後退することで搬送基部１３は搬入ステーションＳ１（図１）側に戻る。

次いで、図１１に示すシリンダ２９のロッド２９ａが縮退することによりローラコンベア１７が下降する。その下降途中でローラコンベア１７上のタイヤ組立体Ｗは、図１５（フィッティング時におけるフィッティング装置１の正面説明図）に示すように、ホイールＷ１のディスクにて受け部材８４上に移載されるとともに、センター孔Ｗ２に縮径状態のチャック爪８３ａが挿嵌する。この状態からチャック爪８３ａが拡径方向に移動することでタイヤ組立体Ｗがチャッキングされ、チャック基部８２に対して固定される。

次いで、シリンダ８８の駆動によりロッド８８ａが伸長して上方からローラ用基板８９が下降し、押圧ローラ８５（図１５では便宜上、２つの押圧ローラ８５を共に側面視した状態で図示している）がタイヤ組立体Ｗにおけるタイヤの上側の側面Ｗ３を押圧する。そして、摺動基枠９５がタイヤ組立体Ｗに向けて移動し、回転駆動ローラ９７がタイヤ組立体Ｗの外周面に当接する。これと前後して一対のモータ１１３（図１４）の駆動により縦枠部１０７ａに対して昇降基枠１１７、１１８が所定位置まで昇降する。この昇降基枠１１７、１１８の昇降は勿論、タイヤ組立体Ｗのタイヤ幅に合わせてアッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８を所定箇所に位置させることが目的である。したがって、同一ロットのタイヤ組立体Ｗのフィッティングライン工程の場合には、最初に昇降基枠１１７、１１８を昇降調整するのみで良い。

次いで、モータ１０８の駆動により摺動基枠１０７がタイヤ組立体Ｗに向けて移動し、所定位置で停止する。この状態でモータ９９の駆動により回転駆動ローラ９７が回転することでタイヤ組立体Ｗが回転する。このように、タイヤ組立体Ｗの外周面に回転駆動ローラ９７を押圧し、該回転駆動ローラ９７を回転させてタイヤ組立体Ｗをいわゆる連れ回りとして回転させるようにすれば、回転手段４を簡易な構造として構成できる。そして、タイヤ組立体Ｗの回転と同時に駆動モータ１２０、１２１の駆動により回転体１２４、１２５が回転することで、クランクアーム１２８、１２９を介して揺動アーム１３３、１３４が揺動し、その揺動軌跡に沿ってアッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８がタイヤを打撃する。

図１６はフィッティング時のタイヤ組立体Ｗの側断面作用説明図である。（ａ）の状態にあるアッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８はそれぞれ下方、上方に移動し、（ｂ）のようにタイヤのビード部Ｗ５寄りの側面Ｗ３を打撃する。具体的には、アッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８は揺動軌跡に沿って移動することから、タイヤのビード部Ｗ５寄りの側面Ｗ３を、タイヤの幅方向内側に向けて、かつタイヤの径方向外方に向けて打撃する。つまり、被打撃面となるビード部Ｗ５寄りの側面Ｗ３はリムフランジ部Ｗ４の内側に向けて傾斜状に形成されていることから、打撃の方向が被打撃面の法線方向に近づくこととなり、これにより打撃力が効率良く被打撃面に伝達される。この打撃力を受けてビード部Ｗ５は、（ｂ）に示すように一旦リムフランジ部Ｗ４から離れ（若しくは離れずにずれて）、例えばビード部Ｗ５とリムフランジ部Ｗ４との間の空間に封じ込まれていた空気が抜けたうえで、（ｃ）のようにリムフランジ部Ｗ４回りに適正にフィットする。

そして、アッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８は、タイヤ組立体Ｗの回転軸方向から見て同一の箇所（タイヤの円周方向における同一位相の箇所）を打撃し、その際には両側面Ｗ３を同時に打撃する。従来のタイヤへの打撃方法は、前記した特許文献２に記載されているように、タイヤの各側面Ｗ３の円周上の複数箇所を打撃するというものであり、当該方法では、ビード部Ｗ５周りにおける打撃箇所間の変形が各打撃箇所に影響を与え、タイヤの変形が分散されてビード部Ｗ５の所定の変位量が得にくくなるという問題については既述した通りである。これに対して本実施形態のように、上側の側面Ｗ３に対しては単体のアッパハンマ１３７により、下側の側面Ｗ３に対しては単体のロアハンマ１３８により同時に打撃する方法、つまり、タイヤの両側面Ｗ３を、タイヤの円周方向において同一位相となる単一の箇所にて同時に打撃する方法とすれば、従来のような複数の打撃箇所間の変形からの影響を受けず、打撃力がビード部Ｗ５に集中する。したがって、ビード部Ｗ５には十分な変位量が付与され、ビード部Ｗ５が確実にリムフランジ部Ｗ４周りにフィットする。

以上のような打撃が、タイヤ組立体Ｗが１回転する間に揺動によって繰り返し行われることで、ビード部Ｗ５が全周にわたってリムフランジ部Ｗ４周りに確実にフィットする。打撃の構造として、従来のカム機構を用いた場合では、揺動幅を大きくするためにはカムを大型にする必要があり、その結果、カムを駆動する駆動源もトルクの大きなものが必要となっていたのに対し、てこクランク機構を用いた構造とすることにより、トルクの小さい駆動源でアッパハンマ１３７、ロアハンマ１３８を十分な揺動幅にて揺動させることができる。また、カム機構に比べて大きなフリクションが然程発生しない構造のため、構成部材の強度や耐磨耗性に関しても有利となる。そして、フリクションに起因する騒音も大幅に低減されるので、作業環境性が向上する。

また、打撃が行われている間には図１５に示すように、複数の押圧ローラ８５がタイヤの側面Ｗ３を押圧している。これにより、アッパハンマ１３７及びロアアーム１３８の打撃に起因したタイヤ組立体Ｗ全体の揺動が防止されるので、チャック爪８３ａに把持されているセンター孔Ｗ２の縁部の変形を防ぐことができ、また、打撃箇所が定まるので、例えばタイヤ組立体Ｗの揺動によって打撃箇所に狂いが生じ、アッパハンマ１３７及びロアハンマ１３８がリムフランジ部Ｗ４を打撃してしまうといった問題も解消される。そして、押圧ローラ８５は、アッパハンマ１３７による打撃箇所、つまりフィッティング手段５による外力の付加箇所よりも外方のタイヤの側面Ｗ３を押圧しているので、打撃によるビード部Ｗ５周りの所定の変形に対して殆ど影響がなく、ビード部Ｗ５のフィッティング機能が損われない。

タイヤ組立体Ｗが１回転してフィッティング動作が完了すると、回転手段４、フィッティング手段５、押圧手段６に関する各部材が元の位置に移動復帰し、把持手段３においてはチャック爪８３ａが縮径方向に移動してタイヤ組立体Ｗの把持状態を解く。次いで、図１１に示すシリンダ２９のロッド２９ａが伸長してローラコンベア１７が上昇し、その上昇過程で、図１５においてタイヤ組立体Ｗは把持手段３からローラコンベア１７へと移載され、その後、図示しない搬出手段で後工程のローラコンベア１８（図１１）側へと搬出される。なお、この搬出と同時に、次に控えていたタイヤ組立体Ｗが搬入ステーションＳ１からフィッティングステーションＳ２に搬送され、同様のフィッティング工程がなされる。

本発明に係るタイヤ組立体のフィッティング装置の概略斜視図である。 図１におけるＡ矢視図である。 図１におけるＢ矢視図である。 図１におけるＣ矢視図である。 本発明に係るタイヤ組立体のフィッティング装置の平面説明図である。 搬送手段を構成するローラコンベアの側面説明図である。 搬送手段を構成するローラコンベアの平面説明図である。 搬送手段を構成する昇降手段周りの正面作用説明図である。 搬送手段を構成する挟持手段周りの平面作用説明図である。 挟持手段周りの構造を示した外観斜視図である。 ローラコンベアの外観斜視図である。 回転手段を示す外観斜視図である。 押圧手段を示す外観斜視図である。 フィッティング手段を示す外観斜視図である。 フィッティング時におけるフィッティング装置の正面説明図である。 フィッティング時のタイヤ組立体の側断面作用説明図である。

符号の説明

１ フィッティング装置
２ 搬送手段
３ 把持手段
４ 回転手段
５ フィッティング手段
６ 押圧手段
１１ ローラコンベア
１２ 挟持手段
１３ 搬送基部
１４ ガイド手段
１５ 昇降手段
Ｗ タイヤ組立体
Ｗ１ ホイール
Ｗ２ センター孔
Ｗ３ （タイヤの）側面
Ｗ４ リムフランジ部
Ｗ５ ビード部

Claims (3)

1. タイヤ組立体が搬入される搬入ステーションと、タイヤ組立体のフィッティングを行うフィッティングステーションとから構成され、
   タイヤ組立体を前記搬入ステーションから前記フィッティングステーションに搬送する搬送手段を備えるとともに、
   前記フィッティングステーションに位置したタイヤ組立体に関して、ホイールのセンター孔を把持する把持手段と、回転軸回りに回転させる回転手段と、タイヤのビード部寄りの側面に外力を加えるフィッティング手段と、このフィッティング手段による外力の付加箇所よりも外方のタイヤの側面を押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とするタイヤ組立体のフィッティング装置。
2. 前記搬送手段は、
   前記搬入ステーションと前記フィッティングステーションとの間に敷設されるローラコンベアと、
   前記ローラコンベア上において倒伏状態のタイヤ組立体の外周面を挟持する挟持手段と、
   前記挟持手段を搭載し、前記ローラコンベアに沿って移動する搬送基部と、
   前記搬送基部の移動をガイドするガイド手段と、
   前記挟持手段で挟持したタイヤ組立体が傾斜状に前記ローラコンベア上に載置されるように、前記搬送基部を上昇可能とする昇降手段と、
   を備え、
   タイヤ組立体を傾斜状に前記ローラコンベア上に載置させた状態で搬送する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ組立体のフィッティング装置。
3. 前記回転手段は、タイヤ組立体の外周面に押圧される回転駆動ローラを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ組立体のフィッティング装置。

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