JP4384660B2 - タイヤ組み付けシステム、及びタイヤ組み付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム脚付き中子体をタイヤ内に配置してリムに組み付けるためのタイヤ組み付けシステム、及びタイヤ組み付け方法に関する。

空気入りタイヤをホイールに組み付ける現存する装置としては、従来、自動タイヤマウンター（以下マウンターと呼ぶ）と呼ばれる装置が存在している。

但し、この装置は、タイヤのみをホイールに組み付けるためだけに用いられている。

また、この装置は、大別して２通りの種類があり、１個の押圧ローラーを持ち、これで全周のビードの嵌め込みを行うタイプ（以下、ローラーマウンター）と、図１６に示すように、２個の押圧ローラー１００を持ち、それぞれ押圧ローラー１００が、タイヤ１０２の１／２周づつビード部の嵌め込みを行うタイプ（以下、２ローラーマウンター）がある（例えば、特許文献１等。）。

また、この装置は、主要部品として、ビード拡張ローラーと押圧ローラーの組み合わせから構成されている。

近年、タイヤ内圧が低下してもある程度の距離を安心して走行可能なタイヤ（所謂ランフラットタイヤ）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプが種々知られている。

この中子タイプで、従来の通常のリムに取り付け可能なものとして、金属板で断面を山形（一山や２山等）に成型した環状の中子本体の幅方向両端部に、タイヤのビード部内側に隣接するようにリムに装着されるゴム脚を設けた構造の中子が提案されている（特許文献２、３等）。

他方、通常、リムにタイヤを装着したタイヤ組み立て体への空気充填は、リムに設けられた空気充填部（空気注入バルブ）から空気を充填する方法が一般的である。

自動車製造設備のタイヤ組み立てラインでは、短時間で空気充填を終わらせるために、エアドームと呼ばれるような御椀型の装置を被せて、タイヤのビード部とリムフランジ部にできる隙間から一気に高圧空気を充填する装置を用いて空気の充填を行っている。

この方法では、タイヤの片側の側面を均一に押して空気充填用の隙間を形成している（例えば、特許文献４参照。）。

タイヤの空気室内におけるリムの部分に、環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプで、従来の通常のリムに取り付け可能なものとして、金属板で断面を山形（一山や２山等）に成型した環状の中子本体の幅方向両端部に、タイヤのビード部内側に隣接するようにリムに装着されるゴム脚を設けた構造の中子が提案されている（特許文献５，６等）。
特開平５−５８１２２号公報 特開２００３−３２６９２５号公報 特開２００３―３４１３０９号公報 特開平８−４８１２０号公報 特開２００３−３２６９２５号公報 特開２００３―３４１３０９号公報

しかしながら、従来、ゴム脚付き中子体入りのタイヤを従来の自動でマウントできるような機器は無かった。

従来の装置（自動タイヤマウンター）を用いてタイヤのマウントを行う場合、先ず、下側（車両に装着された場合の車両内側方向）のビード部のマウントを行い、次に上側（車両に装着された場合の車両外側方向）のビード部のマウントを行うのが一般的である。

なお、タイヤの剛性が低い場合には、上下を一度にマウントする場合があるが、中子体入りのタイヤのマウントでは、この方法は用いない。

その理由は、このような装置をそのまま用いて、中子が挿入されたタイヤをマウントしようとした場合、マウント途中の中子体がリム（フランジ）に引っかかってしまったり、タイヤのビード部分と中子体のゴム脚部分がリムのドロップ部に落ち込まないため、マウントすることが出来なかった。

また、無理にマウントを継続しようとするとタイヤあるいは中子体が破損してしまう問題があった。

通常、タイヤのみをマウントする過程のうち、上側のビード部のマウントを行う際には、１ローラーマウンターの場合には、マウント開始点周りにおいてタイヤビード部付近を含むサイドウォール部全体をリムの上側ハンプ部よりも深い位置（下方）に押し込んで、タイヤのビード部付近をリムのドロップ部に落ち込んだ状態にするのが一般的である。

また、２ローラーマウンターの場合には、このような機構がないのが一般的で、押圧ローラー自身がタイヤのビード部付近を含むサイドウォール部全体をリムの表側（上側）ハンプ部よりも深い位置に押し込んで、タイヤのビード部付近をリムのドロップ部に落ち込んだ状態にするのが一般的である。

しかし、中子体がタイヤ内部に挿入された状態で、このような方法でタイヤを押さえ込むと、タイヤサイド部を強く押圧するため（即ち、押圧量が多い）、タイヤ内の中子体がサイドウォール内面で押されて塑性変形（永久変形）するなどして、正しくマウントすることが不可能であった。

タイヤの周方向に押圧ローラーを回転させてタイヤのビード部を逐次押し込んでマウントを進めていく部分においても、サイドウォール部分を押さえ込んでいくと、中子体がサイドウォール内面で押されて塑性変形してしまったり、剛性の高い中子体を抑え込むために通常よりも大きい反力が押圧ローラーに作用して負荷が大きくなることでマウントが出来なかったり、既にマウントが完了した部分がリムのドロップ部に位置し続けることが出来ずに、リムのベース方向にビード部が戻ってしまったりしてマウントすることが不可能になる場合がある。

また、マウントを正常に完了するためには、リムに対してタイヤ及び中子体の位置が適切である必要があるが、中子体があると、この位置を維持することが困難になることがある。

ところで、上記ゴム脚を設けた中子を供えた安全タイヤでは、従来通り、空気注入バルブより空気を充填することができる。

しかしながら、空気注入バルブより空気を充填する方法では、空気流量が少ないために、所定の空気圧に達するまでに時間がかかってしまい、自動車部品組み立てラインのような量産設備のようなところでは、この方法を適用することは適さない。

また、特許文献４に記載されているような空気充填装置では、タイヤを変形させて隙間を作るためにタイヤ側面部を押す位置は、通常、タイヤ最大幅部近傍や、それよりも若干内側（リムフランジ部側）である。

中子体入りのタイヤ組み立て体に、この装置で空気を充填しようとすると、中子体が入っているためにタイヤのビード部内面が板金の中子本体に当たるため、タイヤが変形しずらく、リムとの間に隙間が出来ないために、タイヤ内部に空気が流入せずに空気を充填することが出来ない問題がある。

また、最近のサイド補強タイプの安全タイヤの場合においても、タイヤのサイド部の剛性が極端に高いため、最大幅部付近やリムフランジから離れた部分に力を加えても変形し難く、空気を充填するための隙間が出来難い問題がある。

なお、この装置では、タイヤ側面を押す機構と、タイヤ側面に押し付けて気密を保つ部分が共通になっている。

最近のタイヤは、リムが路面の縁石で傷が付くのを防止するように、タイヤのフランジ付近にリムガードが付いているものが多いが、フランジ付近だけを押すように改造してもリムガードが邪魔で、接触部が不安定となり気密を保持しずらく、空気充填がやりずらい問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、第１の目的は、ゴム脚付き中子体を塑性変形させずにタイヤと共にリムに正しくマウントすることである。

また、第２の目的は、上記のようにして得られた安全タイヤリム組立体に対して、短時間で確実に気体を充填することである。

発明者が種々実験検討を重ねた結果、特許文献２，３に記載されているような金属板で断面を山形に成型した環状の中子本体の幅方向両端部に、タイヤのビード部内側に隣接するようにリムに装着されるゴム脚を設けた構造の中子をタイヤ内に配置してリム組みする場合、中子を押圧する部位を特定することで、中子を塑性変形させることなく、タイヤのみの場合と同様にマウントが可能になることを見出した。

即ち、中子の側面を押圧（軸方向に）する場合、第１に、山形の頂部付近を押圧するよりも山側の裾部分、即ち、ゴム脚付近を押圧する方がいわばバネ定数の低い部分を押圧することになり押圧力は少なくて済む。また、第２に、同じ押圧量で考えると、山形の頂部付近を押圧した場合は中子は塑性変形し易く、ゴム脚を押圧した場合は、中子に作用する応力が低く抑えられるので（バネ定数の低い部分を押圧するため）塑性変形し難くなる。

請求項１に記載の発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、タイヤと、タイヤ内に配置され幅方向両端部にタイヤのビード部に隣接して配置されるゴム脚を設けたゴム脚付き中子体と、をホイールのリムにマウントするためのタイヤ組み付けシステムであって、ホイールを保持するホイール保持手段と、前記ホイール保持手段に保持されたホイールの回転軸を中心にして旋回可能に設けられ、前記ビード部を介して前記ゴム脚のみに力が作用するようにビード部外面を押圧する押圧ローラーと、前記ビード部と前記ゴム脚の一部分をホイールフランジよりも径方向外側に位置するように前記ビード部と前記ゴム脚を変形させるガイド役を行うビード拡張ローラと、前記ビード部を介して前記ゴム脚のみに力が加わるように、ビード部外面の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押さえ込むための押え込み機構と、を有することを特徴としている。

次に、請求項１に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

先ず、従来と同様に、ゴム脚付き中子体を内部に配置したタイヤをホイール保持手段に保持したホイール（回転軸は鉛直方向）に対して斜めに載置し、下側のビード部の一部をホイールに落とし込む。

次に、これも従来どおり、下側のビード部をビード拡張ローラーで押し広げながら下側のビード部全体を徐々にホイールのフランジを乗り越えさせることで、下側のビード部全体を落とし込む。

次に、上側のビード部を落とし込むには、先ず、押え込み機構で、上側のビード部の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押圧し、上側のビード部の一部分を落とし込む。押え込み機構は、ビード部を介してゴム脚のみに力が加わるように、ビード部外面の円周方向の一部分を押圧するため、中子体本体に無理な力を作用させることが無い。

次に、上側のビード部の落とし込まれた部分を始点として、ビード拡張ローラーでビード部とゴム脚をリムフランジ最外外周部に沿わせた位置に制御させつつ、上側のビード部を押圧しながらホイールの回転軸周りに押圧ローラーを回転させることで、上側ビード部全体を落とし込むことが出来る。押圧ローラーは、ビード部を介してゴム脚のみに力が加わるように、ビード部を押圧するため、中子体本体に無理な力を作用させることが無い。

このように、中子体に無理な力を作用させることが無いので、中子体が塑性変形せず、両ビード部を落とし込んだ後、内圧を充填することでビード部及びゴム脚をリムの所定位置に配置することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記押え込み機構は、ビード部と接触する部分の形状が円弧形状である、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

ビード部は円形であるため、ビード部の円周方向の一部分を押圧するには、押え込み機構のビード部と接触する部分の形状は円弧形状とすることが好ましい。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記押え込み機構は、ビード部と接触する部分のタイヤ半径方向の幅が１０〜４０ｍｍ、周方向長さが５０〜２００ｍｍに設定され、押え込み時にはホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置され、前記押圧ローラーは、半径が５０〜１００ｍｍ、幅が１０〜４０ｍｍに設定され、押圧時にはホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置される、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

押え込み機構は、ビード部と接触する部分のタイヤ半径方向の幅を１０〜４０ｍｍ、周方向長さを５０〜２００ｍｍに設定し、押え込み時にホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置し、押圧ローラーは、半径を５０〜１００ｍｍ、幅を１０〜４０ｍｍに設定し、押圧時にホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置することが好ましい。

なお、押え込み機構のビード部と接触する部分のタイヤ半径方向の幅が１０ｍｍ未満では、タイヤに局所的な力が加わる為に、ビードワイヤーや中子体が部分的に塑性変形を生じ易くなるので好ましくなく、４０ｍｍを越えると、押え込みの範囲が広がることから、この押え込み部に加えなければならない力が増し、押え込み機構の軸部の負担も大きくなることから好ましくない。

押え込み機構のビード部と接触する部分の周方向長さが５０ｍｍ未満では、タイヤに局所的な力が加わるために、ビードワイヤーや中子体が部分的に塑性変形を生じ易くなるので好ましくなく、２００ｍｍを越えると、押え込みの範囲が広がることから、この押え込み部に加えなければならない力が増し、押え込み機構の軸部の負担も大きくなることから好ましくない。

押え込み機構のビード部と接触する部分が、押え込み時にホイールのフランジからの半径方向外側へ１ｍｍ未満の距離であると、ホイールと押え込み機構のビード部と接触する部分のクリアランスが充分でなく、ホイールのセット位置や機械のガタなどで押え込み機構のビード部と接触する部分がホイールのフランジとぶつかる虞があり好ましくなく、１０ｍｍを越えると、押え込み機構のビード部と接触する部分が中子体のサイド部を押す状態となり、中子体の塑性変形を生じ易くなり好ましくない。

また、押圧ローラーの半径が５０ｍｍ未満では、リムとタイヤのマウント時に押圧ローラーが回転する際、タイヤサイド部のちょっとした凹凸や変形部をスムースに転がり乗り越え難く、リム組性が劣ることとなり好ましくなく、１００ｍｍを越えると、押圧ローラーそのものが大きくなりすぎ、この部分が重くなりすぎることに加え、タイヤと中子体の押え込み範囲が広すぎ、ビード部だけでなく、中子体のサイド部までその変形範囲の効果が及ぶこととなり好ましくない。

押圧ローラーの幅が１０ｍｍ未満では、押圧範囲が狭く、この部分の圧力が高まり、この結果、リム組時、タイヤビード部の破損を招くこととなり好ましくなく、４０ｍｍを越えると、押圧範囲が中子体サイド部まで及ぶこととなり好ましくない。

さらに、押圧ローラーが、押圧時にホイールのフランジからの半径方向外側へ１ｍｍ未満の距離であると、押圧ローラーとホイールのフランジの間のクリアランスが充分でなく、リム組時、これらがぶつかるなどのトラブルを生じ易くなり好ましくなく、１０ｍｍを越えると、押圧ローラーによって押されたビード部が元に戻る力を発生する為、リム組がうまくいかないことに加え、中子体のサイド部を変形させることになり好ましくない。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記押え込み機構は、タイヤとの接触時に、タイヤ径方向にはタイヤを拘束させない非拘束機構を有する、ことを特徴としている。

次に、請求項４に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

押え込み機構でタイヤのビード部を押圧すると、タイヤは軸方向に移動すると共に、径方向（偏心方向）にも移動する。したがって、非拘束機構によってタイヤの径方向の移動を拘束しないようにすることが好ましい。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、押圧ローラーを１個有する、ことを特徴としている。

次に、請求項５に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

押圧ローラーを１個のみ用いることで、リム組みの際にタイヤに与える変形が１箇所で済むことから、タイヤ及びゴム脚付き中子体に対して塑性変形を与え難い状態でのリム組みができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、押圧ローラーを２個有する、ことを特徴としている。

次に、請求項６に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

押圧ローラーを２個用いることで、各々の押圧ローラーの移動量が押圧ローラー１個の場合の略半分にでき、リム組み時間を短縮できる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記タイヤ、及び前記ゴム脚付き中子体とを装着した前記ホイールを保持する安全タイヤリム組立体保持手段と、前記タイヤの一方の外側面に当接し、前記ゴム脚付き中子体に対しては前記タイヤの側部を介して前記ゴム脚のみに押圧力が作用するように前記タイヤの側部をタイヤ幅方向内側に押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる押圧手段と、前記隙間をタイヤ外面側から覆うように前記タイヤの外側面、及び前記リムに気密を保持するように当接し、前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填手段と、を有することを特徴としている。

次に、請求項７に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

安全タイヤリム組立体に空気等の気体を充填するには、先ず、安全タイヤリム組立体のホイールを安全タイヤリム組立体保持手段に保持させる。

次に、押圧手段を作動させ、タイヤの一方の外側面を押圧する。これにより、ゴム脚付き中子体に対してはタイヤの側部を介してゴム脚のみに押圧力が作用し、ビード部とリムとの間、及びゴム脚とリムとの間にそれぞれ隙間が生じる。

そして、気体充填手段が、隙間をタイヤ外面側から覆うようにタイヤの外側面、及びリムに気密を保持するように当接し、隙間を介してタイヤ内に気体を充填する。

気体を充填した後、気体充填手段をタイヤ及びリムから離間させると、サイド部、及びビード部が内圧によりタイヤ外側へ押され、弾性変形していた中子体が元の形状に戻り、ビード部、及びゴム脚部がリムの所定位置に配置されて気体の充填が完了する。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記タイヤ、及び前記ゴム脚付き中子体とを装着した前記ホイールを保持する安全タイヤリム組立体保持手段と、前記タイヤの一方の外側面を押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる押圧手段と、前記隙間をタイヤ外面側から覆うように前記タイヤの外側面、及び前記リムに気密を保持するように当接し、前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填手段と、を備え、前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分は、タイヤ半径方向の幅が２〜１５ｍｍの範囲内、押圧時にはホイールのフランジから半径方向外側へ１〜２０ｍｍの距離に配置される、ことを特徴としている。

次に、請求項８に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

タイヤリム組立体に空気等の気体を充填するには、先ず、タイヤリム組立体のホイールを安全タイヤリム組立体保持手段に保持させる。

次に、押圧手段を作動させ、タイヤの一方の外側面を押圧する。これにより、ビード部とリムとの間に隙間が生じる。

そして、気体充填手段が、隙間をタイヤ外面側から覆うようにタイヤの外側面、及びリムに気密を保持するように当接し、隙間を介してタイヤ内に気体を充填する。

気体を充填した後、気体充填手段をタイヤ及びリムから離間させると、サイド部、及びビード部が内圧によりタイヤ外側へ押され、リムの所定位置に配置されて気体の充填が完了する。

請求項８では、さらに押圧時の最適な寸法を限定しており、押圧手段のタイヤと接触する部分のタイヤ半径方向の幅が２ｍｍ未満では、タイヤに局所的な力が加わる為に、ビードワイヤー等が塑性変形を生じ易くなるので好ましくなく、１５ｍｍを越えると、押圧する範囲が広がることから、このタイヤを押圧する力が増し、押圧手段の負担も大きくなることから好ましくない。

押圧手段のタイヤと接触する部分が、押圧時にホイールのフランジからの半径方向外側へ１ｍｍ未満の距離であると、押圧手段のタイヤと接触する部分のクリアランスが充分でなく、ホイールのセット位置や機械のガタなどで押圧手段のビード部と接触する部分がホイールのフランジとぶつかる虞があり好ましくなく、２０ｍｍを越えると、ビード部へ力が伝わり難くなり、気体充填用の隙間を形成できなくなる場合がある。

さらに、サイド部にランフラット走行を可能とする補強を設けたサイド補強タイヤにおいても、この部分を押圧することで変形し易くなり、気体充填用の隙間を確実に形成することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分は、前記気体充填手段の前記タイヤとの接触部分と兼用されている、ことを特徴としている。

次に、請求項９に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

請求項９に記載の気体充填装置では、押圧手段のタイヤとの接触部分が、気体充填手段のタイヤとの接触部分と兼用されているので、タイヤの側部を押圧する際に、タイヤの側部との間のシールも同時に行う。

請求項１０に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載のタイヤ組み付けシステムにおいて、前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分と、前記気体充填手段の前記タイヤとの接触部分とは、それぞれ独立して設けられている、ことを特徴としている。

次に、請求項１０に記載のタイヤ組み付けシステムの作用を説明する。

請求項１０に記載の気体充填装置では、押圧手段のタイヤとの接触部分は、タイヤの側部を押圧して、タイヤの側部、及びゴム脚をタイヤ内側へ移動させる。

一方、気体充填手段のタイヤとの接触部分は、押圧手段のタイヤとの接触部分とは異なる位置にてタイヤの側部と接触し、タイヤの側部との間のシールを行う。

ゴム脚のみを押圧するようにタイヤの側面を押圧する場合、リムガード等の凸部がある部分を押圧しなければならない場合がある。押圧手段のタイヤとの接触部分が、気体充填手段のタイヤとの接触部分と兼用されていると、タイヤの側面の押圧は適正に行われても、凸部分でのシールが不安定になる場合がある。

請求項１０に記載の気体充填装置では、押圧手段のタイヤとの接触部分と、気体充填手段のタイヤとの接触部分とをそれぞれ独立して設けているので、押圧手段とは関係なく気体充填手段のタイヤとの接触部分をシールを適正に行える位置に配置でき、タイヤとの間のシールを適正に行うことが出来る。

請求項１１に記載の発明は、タイヤと、タイヤ内に配置され幅方向両端部にタイヤのビード部に隣接して配置されるゴム脚を設けたゴム脚付き中子体と、をホイールのリムにマウントするためのタイヤ組み付け方法であって、タイヤの一方のビード部及び、ゴム脚付き中子体の一方のゴム脚をリムにマウントする第１の工程と、他方のゴム脚のみに押圧力が作用するように他方のビード部の外面の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押さえ込んだ状態で、ビード拡張ローラーでビード部及びゴム脚付き中子体をリムフランジ最外周部に沿わせた位置に制御しながら他方のゴム脚のみに押圧力が加わるように他方のビード部を周方向に押圧しながら他方のビード部、及び他方のゴム脚を周方向に順次リムにマウントする第２の工程と、を有することを特徴としている。

次に、請求項１１に記載のタイヤ組み付け方法を説明する。

先ず、タイヤの一方のビード部及び、ゴム脚付き中子体の一方のゴム脚をリムにマウントする（第１の工程）。

次に、他方のゴム脚のみに押圧力が作用するように、他方のビード部の外面の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押さえ込んだ状態で、ビード拡張ローラーでビード部及びゴム脚付き中子体をリムフランジ最外周部に沿わせた位置に制御しながら他方のゴム脚のみに押圧力が加わるように他方のビード部を周方向に押圧しながら他方のビード部、及び他方のゴム脚を周方向に順次リムにマウントする（第２の工程）。

これによって、リムにタイヤ、及びゴム脚付き中子体がマウントされる。

なお、他方のビード部、及びゴム脚をマウントする際、ビード部を介してゴム脚のみに力が加わるように、ビード部を押圧するため、中子体本体に無理な力を作用させることが無いので、中子体が塑性変形せず、両ビード部を落とし込んだ後、内圧を充填することでビード部及びゴム脚をリムの所定位置に配置することが可能となる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のタイヤ組み付け方法において、前記ゴム脚付き中子体に対して前記タイヤの側部を介して前記ゴム脚のみに押圧力が作用するように前記タイヤの側部をタイヤ幅方向内側に押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる第３の工程と、前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填工程と、を前記第２の工程の後に有する、ことを特徴としている。

次に、請求項１２に記載のタイヤ組み付け方法を説明する。

第１の工程、及び第２の工程を経て得られた安全タイヤリム組立体に空気等の気体を充填するには、先ず、タイヤの一方の外側面を押圧する。このとき、ゴム脚付き中子体に対してはタイヤの側部を介してゴム脚のみに押圧力が作用し、ビード部とリムとの間、及びゴム脚とリムとの間にそれぞれ隙間が生じる。

そして、隙間を介してタイヤ内に気体を充填する。

気体を充填した後、タイヤの側部の押圧を停止すると、サイド部、及びビード部が内圧によりタイヤ外側へ押され、弾性変形していた中子体が元の形状に戻り、ビード部、及びゴム脚部がリムの所定位置に配置されて気体の充填が完了する。

以上説明したように本発明のタイヤ組み付けシステム、及びタイヤ組み付け方法によれば、中子体を塑性変形させず、ビード部及びゴム脚をリムの所定位置に配置することができる、という優れた効果を有する。

安全タイヤリム組立体の断面図である。 支持体の斜視図である。 タイヤ組み付け機の正面図である。 タイヤ組み付け機の側面図である。 図３に示すタイヤ組み付け機の要部の一部断面図である。 押え込み機構の側面図である。 他の実施形態に係る押え込み機構の側面図である。 下側のビード部を落とし込む様子を示す説明図である。 上側のビード部の一部分を落とし込む様子を示す説明図である。 上側のビード部の一部分を落とし込む様子を示す説明図である。 上側のビード部を更に落とし込む様子を示す説明図である。 上側のビード部を更に落とし込む様子を示す説明図である。 第１の実施形態に係る気体充填装置の正面図である。 押圧部材の一部断面図である。 気体充填装置、及び空気充填時の安全タイヤリム組立体の断面図である。 空気充填終了後の安全タイヤリム組立体、及び気体充填装置の断面図である。 第２の実施形態に係る気体充填装置の断面図である。 押圧部材の一部断面図である。 従来の２ローラーマウンターの要部を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
［第１の実施形態］
本実施形態のタイヤ組み付けシステムは、後述するタイヤ組み付け機１５０、及び気体充填装置２４０を備えている。
（安全タイヤリム組立体）
先ず、図１、及び図２にしたがって安全タイヤリム組立体１０を説明する。

ここで、本実施形態の安全タイヤリム組立体１０は、図１に示すように、リムホイール１１に空気入りタイヤ１４と支持体（中子）１６を組み付けたものである。

なお、リムホイール１１は、空気入りタイヤ１４のビード部１８が装着保持されるリム１２と、このリム１２を保持するディスク１５とを備えた通常の構造のものである。なお、リム１２には空気バルブ３４が取り付けられている。

空気入りタイヤ１４は、一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２の上部に形成されたトレッド部２４とを備えた通常のラジアルタイヤである。

図１、及び図２に示すように、空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体１６は、リング状の支持部２６と、支持部２６の両端に加硫成形されたゴム製の脚部２８とを備える。

脚部２８は、支持体１６をリム組み付け時に空気入りタイヤ１４の内側でリム１２に組み付けられるものである。

支持部２６は、１枚のプレートを成形することによって図に示す断面形状としたものであり、径方向外側に凸となる凸部３０Ａ、３０Ｂと、その間に形成された径方向内側に凸となる凹部３０Ｃ、さらには凸部３０Ａ、３０Ｂのタイヤ幅方向外側で荷重を支持するサイド部３０Ｄ、３０Ｅが形成されている。

サイド部３０Ｄ、３０Ｅの径方向内側端部（リム側端部）には略タイヤ回転軸方向に延在するフランジ部３０Ｆ、３０Ｇが形成されている。

この支持部２６は、金属部材で形成されており、軽量化のためにＳＵＳ、高張力鋼、アルミニウム等の金属部材で形成されるのが好ましい。

以上説明したような支持体１６が空気入りタイヤ１４の内部でリム１２に組みつけられると、この支持体１６の脚部２８はリム１２に装着される。

すなわち、支持体１６によって、空気入りタイヤ１４とリム１２で囲まれた空間が、支持体１６とタイヤで囲まれた空間（支持部２６及び脚部２８に対して空気入りタイヤ１４側の遮蔽された空間。以下、第１空間という。）Ｘと、支持体１６とリム１２で囲まれた空間（支持部２６及び脚部２８に対してリム１２側の遮蔽された空間。以下、第２空間という。）Ｙとの２つの空間に分割される。

また、支持体１６の支持部２６には、第１空間Ｘと第２空間Ｙとを互いに通気する孔２７が周方向に複数形成されている。
（タイヤ組み付け機）
次に、図３乃至図６にしたがってリム１２に支持体１６、及び空気入りタイヤ１４を組み付けるためのタイヤ組み付け機１５０を説明する。

図３乃至図５に示すように、本実施形態のタイヤ組み付け機１５０は、往復動可能な流体圧シリンダー１５２によりガイド１５４に沿って昇降自在なテーブル１５６を具える。

このテーブル１５６には、リムホイール１１の片面を支持する筒部材１１４が支持されている。

タイヤ組み付け機１５０は、筒部材１１４に対向して、それらの軸線にほぼ共軸に配設されたシャフト１６０を備えている。

シャフト１６０は筒部材１１４の上昇に対応して、その支持面に載置されたリムホイール１１のアクスル収容孔に嵌まり込み、当該リムホイール１１を所定位置に位置決めする心だしピン１３６を備えている。

また、タイヤ組み付け機１５０のフレーム１１６には、第１の流体圧シリンダー１３８、及び第２の流体圧シリンダー１４３がそれぞれ固着されている。

第１の流体圧シリンダー１３８は水平に配置され、空気入りタイヤ１４側に向けられた出力軸には空気入りタイヤ１４のトレッドを径方向内側に向けて押圧するためのトレッド押圧部材１３９が設けられている。

第２の流体圧シリンダー１４３は鉛直方向に配置され、上側に配置された出力軸の上端には空気入りタイヤ１４の下側のサイド部を搭載するサイド押圧部材１４４が設けられている。

更に、フレーム１１６には、押え込み機構１８０を構成する第３の流体シリンダー１８２が鉛直方向に固着されている。

図４及び図６（Ａ）に示すように、第３の流体シリンダー１８２の下側に配置された出力軸の下端には、リニアガイドのレール１８４が取り付けられている。

レール１８４には、スライド可能にリニアガイド１８６が支持されており、リニアガイド１８６にはベース１８８が取り付けられている。このベース１８８は、ホイール径方向に所定寸法移動自在となっている。

ベース１８８の下面には、下方に延びるシャフト１９０が固定されており、シャフト１９０の下端に、ビード押圧部１９２が取り付けられている。

ビード押圧部１９２は、情報から見て円弧形状に形成されており、空気入りタイヤ１４が乗用車用の場合、タイヤ半径方向の幅が１０〜４０ｍｍの範囲内、周方向長さが５０〜２００ｍｍの範囲内が好ましい。

図５に示すように、シャフト１６０は、心だしピン１３６に離間する側でシャフト１６０に一体的に固着された第１のかさ歯車１６２と、シャフト１６０に相対回転可能に取付けられた回動可能なスリーブ１６４に一体的に取付けられた第２のかさ歯車１６６とを備えている。

それら第１のかさ歯車１６２及び第２のかさ歯車１６６は、駆動モータ１６８の出力軸に固着された第３のかさ歯車１７１に噛合し、シャフト１６０及びスリーブ１６４を互いに逆方向に回転させる。

なお、シャフト１６０及びスリーブ１６４は、適当な軸受手段を介して装置のハウジングに相対回転可能に支持される。

シャフト１６０及びスリーブ１６４に、それらの回動軸線にほぼ直交させてアーム部材１７０、１７２を固着する。

それらアーム部材１７０及び１７２は互いに対をなし、駆動モータ１６８の動作に対応して互いに逆方向に回動する。

各アーム部材にはその延在方向に、即ちシャフト１６０の回転軸線に直交する方向に偏移可能に支持プレート１７４が取付けられており、それら支持プレート１７４には、シャフト１６０の回転軸線に平行にビード拡張ローラー１４０が取り付けられている。

更に、各アーム部材に、流体圧シリンダー１７６を、その出力軸が当該回転軸線に平行に往復動可能に取付け、当該出力軸に押圧ローラー１４２が取り付けられている。

押圧ローラー１４２は、シャフト１６０の延在方向（上下方向）に突出し、また後退することができ、その突出状態において空気入りタイヤ１４のビード部１８をリムホイール１１に対して押し下げることができる。

押圧ローラー１４２は、空気入りタイヤ１４が乗用車用の場合、半径が５０〜１００ｍｍの範囲内、空気入りタイヤ１４との接触部分の幅が１０〜４０ｍｍの範囲内が好ましい。

次に、このタイヤ組み付け機１５０を用いた組み付け作業手順を説明する。

先ず、図７に模式的に示したように、空気入りタイヤ１４が組付けられるリムホイール１１を、軸線を鉛直にして筒部材１１４により支持する。

先ず、下側のビード部１８の落とし込みを説明する。

筒部材１１４に支持されたリムホイール１１に、支持体１６を挿入した空気入りタイヤ１４を斜めに載置し、下側のビード部１８の一部、及び脚部２８をリムホイール１１のウェル１１ａに落とし込む。

このとき、図７に示したように、サイド押圧部材１４４を下側のサイド部の傾斜して下がっている側に当接させ押し上げると共に、トレッド押圧部材１３９をトレッドの傾斜して下がっている側に当接させリム１２の径方向内側（図面右側）に押圧し、下側のビード部１８をリム１２の下側のハンプ部よりも上側に位置させ、ウェル１１ａに落とし込む。

これにより、支持体１６の下側の脚部２８を、リム１２の上側のフランジ１３に干渉しないようにできる。

即ち、ウェル１１ａの直径が下側のビード部１８、及び脚部２８の直径より小さいので、ビード部１８をリムホイール１１のウェル１１ａに落とし込むことにより、落とし込まれたビード部分の直径方向に対向するビード部分及びゴム脚部分と、リムホイール１１の回転軸線との間の距離を、リムホイール１１のフランジ１３の外径に近い値とすることができ、当該装着作業を容易なものにできる。

なお、一対のビード拡張ローラー１４０を、傾斜して下がっているビード部分側（図７左側）から、ほぼ直径的に対向する位置（図７右側）までリム軸周りに相互に逆方向に回動（図７（Ｂ）矢印方向）させ、下側のビード部１８、及び脚部２８を押し広げることにより、下側のビード部１８、及び脚部２８が全て落下してリムホイール１１に嵌まり込む。

以上で、下側のビード部１８、及び脚部２８全体の落とし込みが完了する。

次に、上側のビード部１８の落とし込みを説明する。

下側のビード部１８の落とし込みが完了すると、上側のビード部１８は、上側のフランジ１３の上に沿って位置する。

次に、この上側のビード部１８、及び脚部２８を一対のビード拡張ローラー１４０にて半径方向外方に押し広げると共に、押え込み機構１８０のビード押圧部１９２を降下させ、図８（Ａ）に示すように、上側のビード部１８の一部分を押し下げると、押し下げられたビード部分、及びその内側のゴム脚部分は、フランジ１３の周縁を滑ってリムホイール１１に落とし込まれることとなる。

ここで、ビード押圧部１９２は、ビード部１８を介して脚部２８のみに力が加わるように、ビード部外面の円周方向の一部分を押圧する。なお、これを実現するには、空気入りタイヤ１４が乗用車用の場合、押え込み時のビード押圧部１９２は、リムホイール１１のフランジ１３からの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置することが好ましい。

これにより、支持体１６を少ない力で弾性変形させることができ、支持体１６に無理な応力を作用させることが無いので支持体１６を塑性変形させることが無い。

次いで、図９に示すように、リムホイール１１に落とし込まれたビード部分に一対の押圧ローラー１４２を配置し（図９（Ａ）では片側のみ図示）、ここを始点として、一対のビード拡張ローラー１４０（ビード部１８の内周に接触している。図９（Ｂ）参照。）に同期させて、一対の押圧ローラー１４２をほぼ直径的に対向する位置（図９（Ｂ）右側）までリム軸周りに相互に逆方向に回動（図９（Ｂ）矢印方向）させることで、上側のビード部１８、及び脚部２８は順次落とし込まれ、一対の押圧ローラー１４２が始点と反対側に到達する近くになると、上側のビード部１８、及び脚部２８は全てリムホイール１１に落とし込まれる。

押圧ローラー１４２は、ビード部１８を介して脚部２８のみに力が加わるように、ビード部外面の円周方向の一部分を押圧する。なお、これを実現するには、空気入りタイヤ１４が乗用車用の場合、押え込み時の押圧ローラー１４２（空気入りタイヤ１４との当接部分）は、リムホイール１１のフランジ１３からの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置することが好ましい。

これにより、支持体１６を少ない力で弾性変形させることができ、支持体１６に無理な応力を作用させることが無いので支持体１６を塑性変形させることが無い。

なお、押圧ローラー１４２によりマウントが進行すると、空気入りタイヤ１４は径方向に動くので、押圧ローラー１４２で空気入りタイヤ１４を押圧する際には、サイド押圧部材１４４、及びトレッド押圧部材１３９を空気入りタイヤ１４から離間させる。これにより、空気入りタイヤ１４の径方向の偏心の動きが妨げられなくなる。

また、空気入りタイヤ１４がリム１２に対して径方向に偏心する動きをするが、ビード押圧部１９２を取り付けているベース１８８が径方向にスライドするので、これによっても空気入りタイヤ１４の径方向の偏心の動きが妨げられなくなり、マウントに有利になる。

その後、後述する気体充填装置２４０を用いてタイヤ内部に加圧空気を供給することで、ビード部１８、及び脚部２８はリム１２の正規の位置に配置される。

なお、ビード押圧部１９２のタイヤ半径方向の幅が１０ｍｍ未満では、空気入りタイヤ１４に局所的な力が加わる為に、ビードワイヤーや支持体１６が部分的に塑性変形を生じ易くなるので好ましくなく、４０ｍｍを越えると、押え込みの範囲が広がることから、このビード押圧部１９２に加えなければならない力が増し、ビード押圧部１９２を移動するための押え込み機構１８０の軸部等の負担も大きくなることから好ましくない。

また、ビード押圧部１９２の周方向長さが５０ｍｍ未満では、空気入りタイヤ１４に局所的な力が加わるために、ビードワイヤーや支持体１６が部分的に塑性変形を生じ易くなるので好ましくなく、２００ｍｍを越えると、押え込みの範囲が広がることから、このビード押圧部１９２に加えなければならない力が増し、ビード押圧部１９２を移動するための押え込み機構１８０の軸部等の負担も大きくなることから好ましくない。

さらに、ビード押圧部１９２が、押え込み時にリムホイール１１のフランジ１３からの半径方向外側へ１ｍｍ未満の距離であると、リムホイール１１とビード押圧部１９２のクリアランスが充分でなく、リムホイール１１のセット位置や機械のガタなどでビード押圧部１９２がリムホイール１１のフランジ１３とぶつかる虞があり好ましくなく、１０ｍｍを越えると、ビード押圧部１９２が支持体１６のサイド部を押す状態となり、支持体１６の塑性変形を生じ易くなり好ましくない。

また、押圧ローラー１４２の半径が５０ｍｍ未満では、リム１２と空気入りタイヤ１４のマウント時に押圧ローラー１４２が回転する際、タイヤサイド部のちょっとした凹凸や変形部をスムースに転がり乗り越え難く、リム組性が劣ることとなり好ましくなく、１００ｍｍを越えると、押圧ローラー１４２そのものが大きくなりすぎ、この部分が重くなりすぎることに加え、空気入りタイヤ１４と支持体１６の押え込み範囲が広すぎ、ビード部１８だけでなく、支持体１６のサイド部までその変形範囲の効果が及ぶこととなり好ましくない。

押圧ローラー１４２の空気入りタイヤ１４と接触する部分の幅が１０ｍｍ未満では、押圧範囲が狭く、この部分の圧力が高まり、この結果、リム組時、タイヤビード部の破損を招くこととなり好ましくなく、４０ｍｍを越えると、押圧範囲が支持体１６のサイド部まで及ぶこととなり好ましくない。

さらに、押圧ローラー１４２が、押圧時にリムホイール１１のフランジ１３からの半径方向外側へ１ｍｍ未満の距離であると、押圧ローラー１４２とリムホイール１１のフランジ１３の間のクリアランスが充分でなく、リム組時、これらがぶつかるなどのトラブルを生じ易くなり好ましくなく、１０ｍｍを越えると、押圧ローラー１４２によって押されたビード部１８が元に戻る力を発生する為、リム組がうまくいかないことに加え、支持体１６のサイド部を変形させることになり好ましくない。

なお、上記実施形態のタイヤ組み付け機１５０では、空気入りタイヤ１４の径方向の動きを妨げないようにビード押圧部１９２を取り付けているベース１８８を径方向にスライド可能としていたが、図６（Ｂ）に示すように、更に、ビード押圧部１９２にタイヤ側面に当接して回転するローラー１９３を設けても良い。

また、上記実施形態のタイヤ組み付け機１５０では、押圧ローラー１４２が２個設けられていたが、押圧ローラー１４２は１個でも良い（所謂１ローラーマウンター）。

また、ビード拡張ローラー１４０は、押圧ローラー１４２ひとつに対して１個設けても良く、２個設けても良い。
（気体充填装置）
次に、図１０乃至図１３にしたがって、安全タイヤリム組立体１０に気体を充填する気体充填装置２４０を説明する。

図１０に示すように、気体充填装置２４０は、フレーム２４２の下部に安全タイヤリム組立体１０を水平に支持する載置盤２４４を備えている。

フレーム２４２の上部下面には、油圧シリンダー２４６が鉛直方向に取り付けられている。

油圧シリンダー２４６のピストンロッドには、金属製の押圧部材２５０が取り付けられている。

図１０、及び図１１に示すように、押圧部材２５０は、円板状のベース部２５２を備え、ベース部２５２の下面には、軸芯にリム１２の芯出しを行うテーパー状のガイド２５３が取り付けられ、外周側にリング状のタイヤ押圧部２５４が一体的に形成され、タイヤ押圧部２５４の内側にリング状のシール部２５６が一体的に形成されている。

なお、これらガイド２５３の軸心、タイヤ押圧部２５４の軸心、及びシール部２５６の軸心は一致している。

また、ベース部２５２には、タイヤ押圧部２５４とシール部２５６との間に、通気孔２５８が形成されており、通気孔２５８のベース部上面側の端部には、図示しないエアコンプレッサーと接続されたエアーホース２６０が接続されている。

図１１に示すように、タイヤ押圧部２５４の下端には、ゴムリング２６２が固着されており、シール部２５６の下端には、ゴムリング２６４が固着されている。なお、タイヤ押圧部は、ゴムリング２６２でなく、プラスチックでも良い。

なお、本実施形態の気体充填装置２４０は、空気入りタイヤ１４のサイズが２２５／６５Ｒ１７の場合の、タイヤ押圧部２５４は幅（径方向）が５ｍｍであり、内径が４９２ｍｍに設定されている。なお、リム１２のフランジ１３とタイヤ押圧部２５４との間隔は１０ｍｍとなる。

また、シール部２５６のフランジ１３との接触部分は、フランジ１３の径方向外端部から径方向内側へ５ｍｍの幅を有している。
（安全タイヤリム組立体１０への空気の充填手順）
次に、この気体充填装置２４０を用いて安全タイヤリム組立体１０に空気を充填する手順を説明する。

先ず、図１０に示すように、安全タイヤリム組立体１０を水平にして載置盤２４４に搭載する。

次に、油圧シリンダー２４６によって押圧部材２５０を下降させ、図１２に示すようにシール部２５６をリム１２のフランジ１３に密着させる。

このときガイド２５３がリム１２の中央の穴１２Ｂに挿入され、押圧部材２５０の軸心とリム１２の軸芯とが一致する。

タイヤ押圧部２５４は、シール部２５６よりも軸方向寸法が高いので、空気入りタイヤ１４のサイド部に密着してサイド部を内側に押圧する。

空気入りタイヤ１４は、サイド部が内側へ変形させられると共に、内側に配置された脚部２８が内側に押圧され、ビード部１８とリム１２との間に隙間が形成されると共に、脚部２８とリム１２との間にも隙間が形成される。

この状態で、エアコンプレッサーからの高圧の空気を通気孔２５８へ供給すると、高圧の空気が、ベース部２５２、タイヤ押圧部２５４、シール部２５６、リム１２、及び空気入りタイヤ１４で囲まれた空間、リム１２とビード部１８との間の隙間、及びリム１２と脚部２８との間の隙間を介してリム１２と支持体１６とで囲まれる空間に注入されると共に、孔２７を介して支持体１６と空気入りタイヤ１４とで囲まれる空間に注入される。

その後、油圧シリンダー２４６によって押圧部材２５０を上昇させ、図１３に示すように押圧部材２５０を安全タイヤリム組立体１０から離間させると、押圧されていたサイド部、及びビード部１８が内圧によりタイヤ外側へ押され、弾性変形していた支持体１６が元の形状に戻り、ビード部１８、及び脚部２８がリム１２の所定位置に配置されて空気の充填が完了する。

本実施形態では、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６を組み付けた安全タイヤリム組立体１０に空気を充填したが、気体充填装置２４０は、支持体１６を用いないサイド補強タイプの空気入りタイヤ（例えば、特開２００３−１９１７２５号公報、特開平１１−３４８５１２号公報等参照）や、通常の空気入りタイヤを用いた場合に空気を充填することも勿論可能である。

なお、サイド補強タイプの空気入り安全タイヤを用いた場合、タイヤ押圧部２５４の空気入りタイヤとの接触部分は、タイヤ半径方向の幅が２〜１５ｍｍの範囲内、押圧時にはフランジ１３から半径方向外側へ１〜２０ｍｍの距離に配置されることが好ましい。

また、本実施形態では、ガイド２５３を用いて芯出しを行ったが、載置盤２４４にリム１２の取り付け孔に挿入するボルトを取り付け、このボルトを利用して載置盤２４４にリム１２を位置決め（芯出し）しても良い。
［第２の実施形態］
次に、図１４、及び図１５にしたがって、第２の実施形態に係る気体充填装置２４０を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

図１４、及び図１５に示すように、本実施形態の押圧部材２５０では、シール部２５６の径方向外側に、第１タイヤ押圧部２６６、及び第２タイヤ押圧部２６８が設けられている。

第１タイヤ押圧部２６６の下端にはゴムリング２７２、第２タイヤ押圧部２６８の下端にはゴムリング２７４が固着されている。

なお、ゴムリング２７２、及びゴムリング２７４は、プラスチックのリングでも良い。

本実施形態では、第１タイヤ押圧部２６６が、主にサイド部を内側に押圧する役目を持ち、第２タイヤ押圧部２６８が、内圧が逃げないように押圧部材２５０と空気入りタイヤ１４との間のシールを行っている。

ベース部２５２には、第１タイヤ押圧部２６６と第２タイヤ押圧部２６８との間に通気孔２５８が形成されており、第１タイヤ押圧部２６６に径方向に貫通する通気孔２７０が形成されている。

本実施形態では、図１４に示すように、シール部２５６がリム１２のフランジ１３に密着すると、第１タイヤ押圧部２６６が空気入りタイヤ１４の側面を押圧して空気充填用の隙間を形成し、内圧が逃げない様に第２タイヤ押圧部２６８が空気入りタイヤ１４の側面に密着する。

なお、シール性を高める上で、第２タイヤ押圧部２６８は、空気入りタイヤ１４の側面の内で凹凸が少なく平滑な部分に接触させることが好ましい。
（試験例）
本発明の効果を確かめるために、従来の気体充填装置と、本発明の適用された実施例の気体充填装置（第１の実施形態の気体充填装置）とを用意し、安全タイヤリム組立体に空気の充填を行った。

なお、用いた空気入りタイヤは、サイズが２２５／６５Ｒ１７の乗用車用タイヤであり、支持体（中子）は、径が１７インチ、幅が７．５インチのものを用いた。また、充填する空気の圧力は、２２０ｋＰａに設定した。

従来の気体充填装置は、実施例の気体充填装置とほぼ同様の構成であるが、タイヤ押圧部２５４の幅が１０ｍｍで、タイヤ押圧部２５４とフランジ１３との間隔が２５ｍｍに設定されている。

試験の結果、従来の気体充填装置では、タイヤ側部を押圧した際に、中の支持体（中子）１６の支持部２６を押圧したためリムとの間に空気充填用の隙間を形成することが出来ず、安全タイヤリム組立体の内部に空気を充填することが出来なかった。

一方、実施例の気体充填装置では、タイヤ側部を押圧した際に空気入りタイヤとリムとの間、及びゴム脚とリムとの間に隙間を形成することができ、安全タイヤリム組立体の内部に短時間で空気を充填することが出来た。

以上のように、本発明にかかるタイヤ組み付けシステムは、ゴム脚付き中子体をタイヤ内に配置してリムに組み付け、安全タイヤリム組立体を得るために好適である。

符号の説明

１０ 安全タイヤリム組立体
１１ リムホイール
１２ リム
１４ 空気入りタイヤ
１６ 支持体
１１４ 筒部材（ホイール保持手段）
１４０ ビード拡張ローラー
１４２ 押圧ローラー
１５０ タイヤ組み付け機
１８０ 押え込み機構
１８４ レール（非拘束機構）
１８６ リニアガイド（非拘束機構）
２４０ 気体充填装置
２４４ 載置盤（安全タイヤリム組立体保持手段）

Claims (12)

1. タイヤと、タイヤ内に配置され幅方向両端部にタイヤのビード部に隣接して配置されるゴム脚を設けたゴム脚付き中子体と、をホイールのリムにマウントするためのタイヤ組み付けシステムであって、
   ホイールを保持するホイール保持手段と、
   前記ホイール保持手段に保持されたホイールの回転軸を中心にして旋回可能に設けられ、前記ビード部を介して前記ゴム脚のみに力が作用するようにビード部外面を押圧する押圧ローラーと、
   前記ビード部と前記ゴム脚の一部分をホイールフランジよりも径方向外側に位置するように前記ビード部と前記ゴム脚を変形させるガイド役を行うビード拡張ローラと、
   前記ビード部を介して前記ゴム脚のみに力が加わるように、ビード部外面の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押さえ込むための押え込み機構と、
   を有することを特徴とするタイヤ組み付けシステム。
2. 前記押え込み機構は、ビード部と接触する部分の形状が円弧形状である、ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ組み付けシステム。
3. 前記押え込み機構は、ビード部と接触する部分のタイヤ半径方向の幅が１０〜４０ｍｍ、周方向長さが５０〜２００ｍｍに設定され、押え込み時にはホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置され、
   前記押圧ローラーは、半径が５０〜１００ｍｍ、幅が１０〜４０ｍｍに設定され、押圧時にはホイールのフランジからの半径方向外側へ１〜１０ｍｍの距離に配置される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ組み付けシステム。
4. 前記押え込み機構は、タイヤとの接触時に、タイヤ径方向にはタイヤを拘束させない非拘束機構を有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステム。
5. 押圧ローラーを１個有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステム。
6. 押圧ローラーを２個有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステム。
7. 前記タイヤ、及び前記ゴム脚付き中子体とを装着した前記ホイールを保持する安全タイヤリム組立体保持手段と、
   前記タイヤの一方の外側面に当接し、前記ゴム脚付き中子体に対しては前記タイヤの側部を介して前記ゴム脚のみに押圧力が作用するように前記タイヤの側部をタイヤ幅方向内側に押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる押圧手段と、
   前記隙間をタイヤ外面側から覆うように前記タイヤの外側面、及び前記リムに気密を保持するように当接し、前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステム。
8. 前記タイヤ、及び前記ゴム脚付き中子体とを装着した前記ホイールを保持する安全タイヤリム組立体保持手段と、
   前記タイヤの一方の外側面を押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる押圧手段と、
   前記隙間をタイヤ外面側から覆うように前記タイヤの外側面、及び前記リムに気密を保持するように当接し、前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填手段と、
   を備え、
   前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分は、タイヤ半径方向の幅が２〜１５ｍｍの範囲内、押圧時にはホイールのフランジから半径方向外側へ１〜２０ｍｍの距離に配置される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のタイヤ組み付けシステム。
9. 前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分は、前記気体充填手段の前記タイヤとの接触部分と兼用されている、ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ組み付けシステム。
10. 前記押圧手段の前記タイヤとの接触部分と、前記気体充填手段の前記タイヤとの接触部分とは、それぞれ独立して設けられている、ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のタイヤ組み付けシステム。
11. タイヤと、タイヤ内に配置され幅方向両端部にタイヤのビード部に隣接して配置されるゴム脚を設けたゴム脚付き中子体と、をホイールのリムにマウントするためのタイヤ組み付け方法であって、
    タイヤの一方のビード部及び、ゴム脚付き中子体の一方のゴム脚をリムにマウントする第１の工程と、
    他方のゴム脚のみに押圧力が作用するように他方のビード部の外面の円周方向の一部分をタイヤ幅方向内側へ押さえ込んだ状態で、ビード拡張ローラでビード部及びゴム脚付き中子体をリムフランジ最外周部に沿わせた位置に制御しながら他方のゴム脚のみに押圧力が加わるように他方のビード部を周方向に押圧しながら他方のビード部、及び他方のゴム脚を周方向に順次リムにマウントする第２の工程と、
    を有することを特徴とするタイヤ組み付け方法。
12. 前記ゴム脚付き中子体に対して前記タイヤの側部を介して前記ゴム脚のみに押圧力が作用するように前記タイヤの側部をタイヤ幅方向内側に押圧して、前記ビード部と前記リムとの間、及び前記ゴム脚と前記リムとの間に隙間を生じさせる第３の工程と、
    前記隙間を介してタイヤ内に気体を充填する気体充填工程と、
    を前記第２の工程の後に有する、ことを特徴とする請求項１１に記載のタイヤ組み付け方法。

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