JP4456690B2 - タイヤの組立て方法及び組み立て用機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、ホイール上へのタイヤの組立て方法及び組立て用機械に関する。本発明は、業務用車両、特に大型トラック、農業用車両及び荷役用車両のタイヤの組立てに関する。本発明は、より特定的に言うと、ビード毎のタイヤの組立てに関する。
【０００２】
現在の組立て用機械（ＵＳ３４６１９３８及び３９７８９０３）は、通常、ホイールリムの縁の上からタイヤの２つのビードを同時に組立てる。内蔵チューブ式タイヤという最も一般的なケースでは、タイヤは次に膨張用ステーションへと導かれ、ここで２つのビードはそのそれぞれの支え面の上に同時に押され、ここでこれらは膨張前の気密性を確保する。
【０００３】
この方法は、ビード及びリムを、それらに損傷を加える可能性のある多大な応力に付すものであると考えられている。ビードに関しては、ビードの拡張に先立ってリムの支え面上に潤滑剤を塗布することによってこの問題に補正が加えられた（ＵＳ３６５８１５２）。
【０００４】
米国特許ＵＳ４６２１６７１号は、２つのフックと１つの溝くぼみを含むリムを伴うホイール上にビード毎にタイヤを組立てる方法及びその機械を紹介している。第１のビードの設置方法は、次の段階から成る：
− リムの第１のフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させて、この円弧部分をタイヤの内部に導く段階、
− ホイールとタイヤのアセンブリに対して一定の与えられた位置にローラを配置する段階；及び
− タイヤの内部に第１のリムフックの残りの部分を進入させかくしてこの第１のビードの設置を完成させるべく、ホイールとタイヤのアセンブリ及びローラの相対的移動を実施する段階。
【０００５】
この方法において、ホイールは平らに（ホイールの軸を垂直にして）配置され、ローラは、すでにタイヤの中にある第１のフックの円弧部分の側でリムの第１のフックの外部平面Ｐｃから一定の与えられた距離のところに、タイヤとホイールのアセンブリの前に配置され、その後、ホイールとタイヤのアセンブリ及びローラの相対的移動は、リムの第１のフックの外部平面Ｐｃとローラの間の距離がほぼ一定でゼロに近いような並進移動である。
【０００６】
この機械は、リムの溝くぼみ内に第１のビードを組立てる応力を著しく低減させることを可能にする。
【０００７】
もう１つの問題は、軽量化するため及びさらに多様な形状を提供するため、アルミニウムベースの軽量合金で製造されることが増々多くなっている現在のホイールに関するものである。これらのホイールは鋼製リムよりも硬度が低く、通常の機械の補給及び設置用手段は、往々にして、組立ての際にホイールのリムのフックを動けなくすることなどによってこれらに損傷を加える可能性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、軽量合金製ホイールの場合に特に有利なビード毎のタイヤの組立ての方法及び機械を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に従うと、第１及び第２のフックもつホイールのリム上への、タイヤの第１のビードの組立て方法は、
− 第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させ、このリムフックのこの円弧部分をタイヤの内側に導く段階；
− すでに係合させられた第１のビードの反対側にあるタイヤサイドウォールに対し組立て用ローラを適用する段階；
− すでにタイヤの内部にある第１のリムフックの円弧部分から組立て用ローラを離隔させるような移動により、組立て用ローラとホイールを互いに対して移動させ、ここでこの移動は、第１のリムフックの平面Ｐｃに対して弓形に曲がった軌跡をもち、この運動の凹面は前記ホイールの側に向いており、そのため第１のリムフックは、タイヤの内部に完全に進入するまで第１のビードに対し漸進的に係合するようになっている段階、を含んで成る。
【００１０】
ホイールに向いた凹面をもつ弓形に曲がったこのローラとホイールの相対的移動によって第１のビードの組立てを完成させるという事実により、実際に非常に多数のタイプの装着対象ホーイル上への第１のビードの組立て応力を著しく制限し、かくしてタイヤのビードに対するいかなる損傷もなくきわめて漸進的な組立てに至ることが可能となる。
【００１１】
有利には、この相対的移動は、第１のリムフックの平面Ｐｃとリムフックの間の距離Ｅが最大値を通るようなものであり、第１のフックがタイヤ内に係合させられるホイールの軸の側でタイヤのサイドウォールに対して組立て用ローラが適用される。
【００１２】
単純な実施形態に従うと、組立て用ローラとホイールの相対的移動は、リムの第２のフックの平面Ｐｃ'に対して外側に配置され、最初にタイヤの内側に導かれた第１のフックの円弧部分の側とは反対側のホイールの側で距離Ｄだけホイールの軸に対し偏心させられている軸Ａの回転である。
【００１３】
好ましい一実施形態においては、第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させてタイヤの内部へ前記リムフックの前記円弧部分を導いた後、
− 回転軸Ａを中心としたホイール及びタイヤのアセンブリのαという大きさの第１の回転を行ない；次に
− 前記組立て用ローラをすでに係合された第１のビードの反対側にあるタイヤサイドウォールに押し付けるまで、ホイールとタイヤのアセンブリの並進運動を行ない；そして
− 角度βに至るまでタイヤとホイールのアセンブリを回転させることにより第１のビードの設置を完了する。
【００１４】
有利には、角度αは３０〜６０°，好ましくは４５°〜５５°の間にある。角度βの方は、好ましくは９０°である。これにより、第１のビードの設置を完了した後、ホイールが平らな状態で（ホイールの軸は垂直）、ホイールとタイヤのアセンブリを放出させることが可能となる。
【００１５】
第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させる前にホイールを垂直位置におくことが有利である。
【００１６】
このことは、タイヤの手動又は自動式の補給を可能にし、タイヤの単なる傾斜によりこの係合をきわめて容易に実現するという利点をもつ。
【００１７】
有利には、折畳み式台車上に取付けられた回転ヘッドを用いてタイヤの第２のビードが設置され、次に得られた組立て済みアセンブリが放出される。
【００１８】
本発明は同様に、装着すべきホイール及び組立て済みアセンブリの移送用手段、各タイヤの第１のビードの設置手段及び第２のビードの設置手段を含んで成る、ホイール上へのタイヤの組立て用機械において、この第１のビードの設置用手段が、
− 組立てるべきタイヤを上に置くホイールを固定するハブ；
− 水平軸Ｒをもつ組立て用ローラ；及び
− 一定の与えられた距離まで前記ハブに前記組立て用ローラを接近させ、ハブの垂直位置とその水平位置の間で組立て用ローラの軸に平行な水平軸Ａをもつハブの回転を実施することを可能にすることを特徴とする、ハブと組立て用ローラの相対的移動用手段、
を含んで成る機械をも提供する。
【００１９】
有利には、ハブの回転軸Ａはハブの軸より下へ距離Ｄだけずれており、ここで前記ハブは垂直位置にあり、前記ハブは、前記ホイールのディスク中央中ぐりによるホイールの固定用手段を有している。
【００２０】
ホイールのディスクの中央中ぐりによる固定を利用することによって、これらのホイールの目に見える損傷の危険性を全くひき起こすことなくハブに対してホイールを非常に精確な形で位置決めするこという利点が得られる。このことは、例えば引っかき傷に対してはるかに敏感な軽量合金製のホイールにとって、特に重要である。
【００２１】
有利には、本発明に従った組立て用機械は、装着すべきホイールタイプを識別するための手段を有している。こうして、特に、ホイールのタイプに応じて、第１のビードの組立ての際に利用すべき調節特性を直ちに決定することが可能となる。
【００２２】
ここで、添付図面を参考にしながら、制限的な意味のない一例として示される本発明の一実施例について詳細に記述する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に従ったホイール上のタイヤの組立て用機械の概略的上面図である。
【００２４】
この機械は、装着すべきホイール６の補給用ベルトコンベヤ１，ホイール６及び組立て済みのアセンブリ８を機械の１つのステーションからもう１つのステーションまで移送することを目的とする回転コンベヤ２、タイヤ７の第１のビードの組立て用ステーション３，第２のビードの組立て用ステーション４及び組立て済みアセンブリ８の放出用ベルトコンベヤ５を有する。
【００２５】
ホイール６の補給用ベルトコンベヤ１は、手動式にでも自動式にでも補給することができる。ホイール６は、ベルトコンベヤ１上に平らに（その軸を垂直にして）配置される。補給用ベルトコンベヤは、ホイールの測定用ステーション９に補給を行なう。この測定用ステーション９は、装着すべきホイールを識別し制御することを可能にする。ホイールタイプに応じて、取付け用ステーションの調節を修正することができる。
【００２６】
回転コンベヤ（図１及び２を参照）は、クレーム２１とＴ字形に配置された３本のクロスバー２２，２３及び２４で構成されている。各々のクロスバーは、これらの部品セットは、膨張前のホイール６のディスク６１の中央中ぐりの中に挿入されるヒンジ留めされた部品２６のセットを伴うホイール６及び組立て済みアセンブリ８の同一のつかみ装置２５で終結している。各々の装置２５は、輸送されたコンポーネントを垂直方向に移動させるためのモータ付きラック２７を有する。かくして、例えば１５０〜３００ｍｍといった異なる直径をもつホイール６をつかむことが可能となる。
【００２７】
この回転コンベヤ２は同時に３つのコンポーネントを輸送でき、９０°の交互回転を行なう。こうして、装着すべきホイールを導き、部分的に組立てられた（第１のビード）アセンブリを位置決めし、完全に組立てられた（２つのビード）アセンブリを放出することが可能となる。有効な組立て段階の間、回転コンベヤ２のクロスバは、つかみ位置から４５°の中間位置にある。
【００２８】
図３は、タイヤ７の第１のビード７１の組立てステーション３を示している。このステーション３は、水平軸Ａを中心にしてヒンジ留めされたシャーシ３２が上に取りつけられているフレーム３１を含んでいる。このシャーシ３２は、１つのハブ３３を支持し、このハブ上に、装着すべきホイールを固定することができる。シャーシ３２は、その軸Ａを中心として、垂直位置（図３−ハブの軸は水平）及び水平位置（ハブの軸は垂直）の間で回転移動する。モータ付きねじ３４は、シャーシの垂直移動を可能にしている。ステーション３は同様に、シャーシ及びハブの回転軸Ａに平行で水平な軸Ｒをもつ組立て用ローラ３５を含んでいる。組立て用ローラ３５は高さを変えて配置することができる。
【００２９】
タイヤ７の第１のビード７１の組立て方法についてここで、図３及び図４の４つの概略図を用いて説明する。
【００３０】
クロスバー２２は、補給用ベルトコンベヤ１の測定用ステーション上でホイール６を捕捉し、次に、９０°の回転を行なってこのホイールを、水平位置（軸は垂直）に置かれたハブ３３より上に位置決めする。ラック２７はホイール６をハブ３３の上に置き、このハブはホイールを既知の手段により心出しされた形でしっかりと固定する。固定は、ホイール６のディスク６１の中央中ぐり６３により改めて行なわれる。
【００３１】
ハブ３３及びシャーシ３２はこのとき、図３に示されているようにタイヤ７を単に揺動させることにより、オペレータが、ホイール６のリム６２の第１のフック６４の上部部分の上から、リム６２の溝６６の中へタイヤ７の第１のビード７１の上部部分を設置することができるように、床から適切な距離のところで垂直位置（軸は水平）に置かれる。従って、タイヤ、ホイール及び組立て用ローラは、図４の（ａ）に示されている位置にある。
【００３２】
このとき、タイヤを組立て用ローラ３５の下に提示するような形で、図４の（ｂ）に示されているように、シャーシ３２，ハブ３３，ホイール６及びタイヤ７のアセンブリの角度αの回転を実施する。
【００３３】
ホイール６及びハブ３３の軸が水平に対し約４５〜５５°の角度αを成した時点で、回転を中断し、ホイール６の第１のフック６４の平面Ｐｃと組立て用ローラ３５の間の距離が予め定められた距離Ｅ（図４の（Ｃ）参照）となるまで組立て用ローラ３５に対しタイヤの外部サイドウォールを導くような形でアセンブリの垂直な並行移動を実施する。このあそびＥの値は約７０〜１００ｍｍである。
【００３４】
このとき、ハブ３３の水平位置（軸は垂直）（図４の（ｄ））に至るまで、ハブ３３，ホイール６及びタイヤ７のアセンブリの回転を完遂する。
【００３５】
この最後の回転中、組立て用ローラ３５はタイヤ７の外側ビード７２及びサイドウォールをホイール６の第１のフック６４に対して圧縮しかくして、第１のリムフック６４の上から第１のビード７１のアセンブリを通過させる。こうしてリム６２上へのタイヤ７の第１のビード７１の組立てが完了する。
【００３６】
ローラ３５がタイヤ７の外側サイドウォールと接触しこれを圧縮するとき、このローラが、すでにリム６２の溝６６の中に置かれている第１のビードの側にわずかに片寄ってホイールの軸に対して位置決めされるという点に留意されたい。
【００３７】
軸Ａは、図３及び図４の（ｃ）に示されているように、ホイール及びハブの軸との関係において距離Ｄだけわずかに偏心している。この偏心により、組立て用ローラに対するホイールとタイヤのアセンブリの回転移動の際の距離Ｅの初期増加がひき起こされる。距離Ｅはその後、最大値を通過する。この距離Ｅの変動により、組立てを非常に漸進的かつ規則的に形で行なうことが可能となる。これは、リムフック上の第１のビードの組立て応力を制限し、ホイール上のタイヤの良好な設置を確保する効果をもつ。
【００３８】
当然のことながら、距離Ｅは、リム支え面の直径すなわち１７.５−１９.５−２２.５インチ（４４.４５−４９.５３−５７.１５ｍｍ）又はその他といった規格化された値に応じて異なる。
【００３９】
ホイールの軸の傾斜角度が９０度に達した時点で、第１のビードが完全に組立てられたことになる（図４ｄ）。
【００４０】
ホイール６及びタイヤ７の部分的に組立てられたアセンブリは、次に回転コンベヤ２のクロスバ２４により再び取り上げられ、第２のビード７２の組立て用ステーション４上に位置決めされる。
【００４１】
図５を見ればわかるように、このステーション４は、既知のタイプの方法に従って第２のビード７２の組立てに着手する：ホイール６及びタイヤ７の部分的に組立てられたアセンブリは、折畳み式台車２１上に取りつけられた回転ヘッド２０の下に現われるような形で前述の回転コンベヤ２により位置決めされる：この台車は、タイヤ７の、組立て位置（溝の底）での維持及びタイヤ７の回転停止用のシステム２２を有している。回転ヘッド２０は、リムの寸法に応じた自動的に位置調節用システムを備えている。
【００４２】
回転コンベヤは最終的に、放出用ベルトコンベヤ５まで導くため、組立て済みアセンブリを捕捉する。
【００４３】
以上で記述した機械は、８時間の作業グループあたり４３０個以上のタイヤ、つまり一時間に平均５０個以上のタイヤを組立てることができる。この機械は、１７.５−１９.５−２２.５インチ又はその他の規格化された支え面寸法及び５.２５〜１８インチ（１３.３３〜４５.７２ｍｍ）のリム幅を処理することができる。組立て可能なタイヤの最大直径は１２５０ｍｍであり、組立て済みアセンブリの最大重量は１８０ｋｇである。
【００４４】
説明した例において、タイヤの補給は手動式に行なわれているが、これを自動化することも可能である。
【００４５】
記述された本発明に従った組立て用の機械及び方法は、大型トラック用タイヤの組立てのために特に適切である。同様に、これらは、特に農業又は荷役用の業務用車両のその他のタイプのタイヤの組立てにも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従ったタイヤの組立て用機械の概略的上面図である。
【図２】ホイール及び組立て済みアセンブリの移送用手段を示す。
【図３】ホイールリム上のタイヤの第１のビードの組立て用手段の概略図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、リム上の第１のビードの組立て段階の概略図である。
【図５】リム上のタイヤの第２のビードの組立て用手段の概略図である。
【符号の説明】
１−補給用ベルトコンベヤ
２−回転コンベヤ
３，４−組立て用ステーション
５−放出用ベルトコンベヤ
６−ホイール
７−タイヤ
８−組立て済みアセンブリ
９−測定用ステーション
２１，３１−フレーム
２２，２３，２４−クロスバー
２５−つかみ装置
３３−ハブ
３５−組立て用ローラ
６２−リム
６４−フック
６５−溝
７１，７２−ビード

Claims (6)

1. 第１及び第２のフックをもつホイールのリム上にタイヤの第１のビードを組立てる方法において、
   − 第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させ、このリムフックのこの円弧部分をタイヤの内側に導き、
   − すでに係合させられた第１のビードの反対側にあるタイヤサイドウォールに対し組立て用ローラを押し付け、
   − すでにタイヤの内部にある第１のリムフックの円弧部分から組立て用ローラを離隔させるような移動により、組立てローラとホイールを互いに対して移動させ、ここでこの移動は、第１のリムフックの平面Ｐｃに対して湾曲した軌跡をもち、この湾曲した軌跡をもつ移動の凹形は前記ホイールの側に向いており、そのため第１のリムフックは、タイヤの内部に完全に進入するまで第１のビードに漸進的に係合するようになっている組立て方法。
2. 第１のリムフックがタイヤの内に係合させられるホイールの軸側でタイヤのサイドウォールに組立て用ローラを押し付ける請求項１に記載の方法。
3. 組立て用ローラとホイールの相対的移動は、リムの第２のフックの平面Ｐｃ'に対して外側に配置され、最初にタイヤの内側に導かれた第１のフックの円弧部分の側とは反対側のホイールの側で距離Ｄだけホイールの軸に対し偏心させられている軸Ａの回転によって生じる請求項１または２に記載の方法。
4. 第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させてタイヤの内部へ前記リムフックの前記円弧部分を導いた後、
   − 水平な回転軸Ａを中心としたホイールとタイヤのアセンブリのαという大きさの第１の回転を行ない；次に
   − 前記組立て用ローラをすでに係合された第１のビードの反対側にあるタイヤサイドウォールに押し付けるまで、ホイールとタイヤのアセンブリの並進移動を行ない；
   − 角度βに至るまでタイヤとホイールのアセンブリを回転させることにより第１のビードの設置を完了する；
   請求項３に記載の組立て方法。
5. 第１のリムフックの対応する円弧部分のまわりに第１のビードを係合させる前にホイールの軸を水平位置に置く請求項１〜４のいずれか１項に記載の組立て方法。
6. 装着すべきホイール及び組立て済みアセンブリの移送用手段、各タイヤの第１のビードの設置手段及び第２のビードの設置手段を含んで成る、ホイール上へのタイヤの組立て用機械であって、前記第１のビードの設置用手段が、
   − 組立てるべきタイヤを上に置くホイールを固定するハブ；
   − 水平軸Ｒをもつ組立て用ローラ；及び
   − ハブと組立て用ローラの相対的移動用手段；
   を含んで成るホイール上へのタイヤの組立て用機械において、前記ハブと組立て用ローラの相対的移動用手段は、一定の与えられた距離まで前記ハブに前記組立て用ローラを接近させ、ハブの垂直位置とハブの水平位置の間で組立て用ローラの軸に平行な水平な回転軸Ａをもつハブの回転を実施することを可能にすることを特徴とするホイール上へのタイヤの組立て用機械。

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