JP4519984B2

JP4519984B2 - 工業上の車両ホイール用のタイヤ交換機

Info

Publication number: JP4519984B2
Application number: JP2000101129A
Authority: JP
Inventors: トゥリオ・ゴンツァーガ
Original assignee: Butler Engineering and Marketing SpA
Current assignee: Butler Engineering and Marketing SpA
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: EP1040941A2; JP2000296708A; IT1309353B1; EP1040941A3; DE60023974T2; DE60023974D1; US6422285B1; ATE309922T1; EP1040941B1; ITVR990033A1; ES2253150T3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工業上の車両ホイール用のタイヤ交換機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、タイヤの装着、ビードの解放、タイヤの取外しなどの作業の自動化は、この数十年でかなり進歩したが、工業上の車両タイヤの装着および取外しは、作業者に相当の手作業の労力と熟練を要求し、作業者は、しばしば怪我の危険を冒してタイヤの装着や取外しを行なわなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主な目的は、ホイール・リム-タイヤアセンブリまたはホイール・リムのみを掴んで所定位置に固定して装着したり、ビードを解放したり、タイヤを取り外したりする種々の作業を、適切に事実上自動的に行なう新規なタイヤ交換機を提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、フランジ・リム、逆チャンネル、ビード・ワイヤなどの型のホイールに汎用することができるタイヤ交換機を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、高能率で迅速に実施できるビード解放またはタイヤ取外しの新規な方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、支持枠と、ホイールリムのための回転支持手段と、ホイールリムを回転支持手段に固定するためのロック手段と、支持枠に載せられる調整可能な工具支持アームに固定できる装着工具と、回転支持手段の駆動手段とを有するタイヤ交換機であって、回転支持手段に載せられるホイールリムの直径方向に対向し、かつホイールリムの両側に作用するように配置できる少なくとも１つの第１および第２の圧縮ローラと、第１および第２の圧縮ローラの両側に制御下で作用するようになっている制御手段とを備えたことを特徴とするタイヤ交換機が提供される。
【０００７】
上記回転支持手段は、ホイールリムを支持するフランジ型のセンタロッドアセンブリであって、回転軸が、水平面に対して比較的小さな角度をなすとともに、種々の寸法のホイールリムに適合すべく昇降できる望遠鏡式のものであるのが好ましい。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、回転支持手段に固定されたタイヤのビードを解放または外し、上記タイヤを取り外す方法であって、直径方向に対向し、かつタイヤの両側に作用するように配置された少なくとも１対のビード解放ローラをタイヤに当て、サイドウォール両側のタイヤビードを解放すべくビード解放ローラによって互いにずれて対向する圧力を加えつつタイヤを回転させ、ビード解放ローラの一方によるタイヤ加圧を停止する一方、ビード解放ローラの他方によるタイヤ加圧をタイヤビードがホイールリムから完全に解放されるまで続けることからなることを特徴とするタイヤ取り外し方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明によるタイヤ交換機の更なる態様と利点は、現在好ましい幾つかの実施の形態の詳細な説明からより明白になる。この実施の形態は、添付の図を参照しつつ本発明を制限しない例として示されたにすぎない。
【００１０】
添付の図において、同一又は類似の部品または構成部材は、同一の参照番号で示されている。
まず、図を参照すると、全体を参照番号１で示す本発明によるタイヤ交換機は、支持枠２、ホイールリム４を回転支持するセンタロッドアセンブリ３、支持枠２に搭載されて位置調整可能な工具支持アーム７に固定できる装着工具６、前ローラ８と後ローラ９とからなる１対のローラ、油圧アセンブリ５、およびタイヤ交換機の可動部材を作動させるギヤモータアセンブリ２６を備えているのが判る。上記１対のローラ８,９は、ホイールリム４がセンタロッドアセンブリ３に載っているとき、ホイールリム４の直径方向に対向する両側の位置に配置される。
図示の実施の形態では、支持枠２は、アンカ穴１１をもつ横ラグ１０を介して好ましくは床に固定されうるベース２aを有する。ベース２aの前側に設けられた所定形状のプラットフォーム１２上には、ホイールリム４またはタイヤ１３付きのホイールが載って、センタロッドアセンブリ３と実質上同心をなす凹部１２aによって概ね所定位置に保持される。
【００１１】
２つの前柱１４,１５と２つの後柱１６,１７が、ベース２aから上方へ延び、これら柱の頂部は、補強枠１８に固定されている。
センタロッドアセンブリ３の軸は、水平面に対して少し(例えば１５〜３０°)傾く、つまり前柱１４,１５近傍の前端が後端よりも高くなっているのが有利である。さらに、種々の寸法のホイールおよびそれらのホイールリムに適合できるようにセンタロッドアセンブリ３を調整可能にするために、センタロッドアセンブリ３は、鉛直線に対して後方へ傾く前柱１４,１５に沿って昇降できる。
【００１２】
この目的のために、前柱１４,１５の内側に沿って２つの平行で互いに対向する案内１９,２０が設けられ、この案内に沿って４つのスライドローラ２３をもつスライドまたはキャリッジ２１が滑動自在に載せられている(図５参照)。キャリッジ２１は、例えば図示しない適切なベアリングを介して、センタロッドアセンブリ３を回転自在に支承するとともに、前柱と平行に延びる複動油圧ジャッキ２４(図４参照)で駆動されて昇降する。複動油圧ジャッキは、一端がベース２aに固定され、他端がキャリッジ２１に連結されている。
実際のセンタロッドアセンブリ３は、これと好ましくは同心で望遠鏡式の複動油圧ジャッキ２５によって出没するのが好ましく、これによって、センタロッドアセンブリ３は、例えばフランジ・ホイールリムや逆チャンネルリムや多ビードリムなど種々の型のホイールリム４に適合するように、前柱１４,１５に対して進退することができる。
【００１３】
電動モータＭＥとセンタロッドアセンブリ３用の減速ユニットＲＩとを含むギヤモータアセンブリ２６は、前柱と後柱の間に配置されるとともに、減速ユニットとセンタロッドアセンブリとの間のチェーン２７と、電動モータと減速ユニットとの間のベルト２７aとを有し、適切であれば当業者に公知のどんな型のものでもよい。
センタロッドアセンブリ３は、前端にホイールリム４を保持する段２９(図３)付きのフランジ２８を有し、このフランジは、センタロッドアセンブリのねじ付きの前端に螺合できるプレート３１によってセンタロッドアセンブリに固定されなければならない。
所望なら、フランジ２８に、ホイールリム４の内部フランジに嵌合してロックするための拡張アーム３０(図１２参照)を設けてもよい。
【００１４】
センタロッドアセンブリ３の前方への延長部は、タイヤ１３付きまたはタイヤ無しの種々の直径をもつホイールリム４にセンタロッドアセンブリ３を調整すべく昇降動する可能性と組み合わせて用いられる。段付きフランジ２８の場合、各ホイールリムは、その中心穴をセンタロッドアセンブリに嵌合させて一旦プラットフォーム１２上に配置されると、後方へ傾いているセンタロッドアセンブリによって上昇させられるので、フランジ２８に当接して保持され、ロックプレート３１を螺合することによってセンタロッドアセンブリに強固に固定される。
より詳しくは、センタロッドアセンブリ３が水平面に対して傾いているので、ホイールリムは、センタロッドアセンブリ３によって上昇させられれば、プレート３１で定位置に固定する前であっても、作業者にとって危険なタイヤ装着機から前方への落下がなく、直ちにフランジ２８に当接して保持される。こうして、含まれるホイールリムおよびホイールアセンブリが通常大寸法で、非常に重いため、従来のタイヤ交換機では珍しくなかった事故に対して総ての作業を完全に安全に行なうことができる。
【００１５】
補強枠１８は、前柱１４,１５を遥かに越えて片持ち梁式に前方へ延びて、タイヤ交換機の鉛直中心線より前側に２つの回転軸３２,３３と枢軸３５を載せている。これらの軸は、センタロッドアセンブリ３と平行に延び、例えば、補強枠１８に溶接された適切なブラケット３６,３７,３８,３９(図６参照)によって支持される。回転軸３２は、２つのブラケット３６,３７によって支持されるとともに、回転スリーブ４０を支持し、この回転スリーブは、上方へ延びて貫通穴４２をもつラグ４１に遠位端で剛連結されている。
２つのフォーク４３,４４は、互いに間隔をあけて下方へ延びて、例えば溶接などによって回転スリーブ４０に固定される。Ｌ字状のアーム４５の一端は、フォーク４４にピン連結され、実質上截頭円錐形であるのが好ましい前ローラ８が、上記Ｌ字状のアームの他端に回転可能に片持ち梁式にピン連結される。一方、複動空気圧ジャッキ４６などの往復動アクチュエータは、一端がフォーク４３にリンク連結され、他端が横枢軸４７にピン連結される。この横枢軸４７は、例えばアームに溶接された２つのラグ４８などを介してアーム４５の下端に取り付けられる。
【００１６】
この構成によって、油圧ジャッキ４６が伸張されると、アーム４５、従って前ローラ８がセンタロッドアセンブリ３を含む鉛直面と実質上平行な方向に引っ込められる一方、油圧ジャッキ４６が短縮されると、前ローラ８が突き出される。
同様に、回転軸３３も、１対のブラケット３８,３９によって支持されるとともに、回転スリーブ４９を支持し、この回転スリーブは、扇形歯車５０に遠位端で剛連結されている。２つのフォーク５１,５２は、互いに間隔をあけて下方へ延びて、例えば溶接などによって回転スリーブ４９に固定される。Ｌ字状のアーム５３(図７参照)の一端は、フォーク５１にピン連結され、実質上截頭円錐形であるのが好ましい後ローラ９が、上記Ｌ字状のアームの他端に円筒状のローラ９aと共通の軸の周りに回転可能に片持ち梁式にピン連結される。複動油圧ジャッキ５４などの往復動アクチュエータは、一端がフォーク５２にリンク連結され、他端が横枢軸５５にピン連結される。この横枢軸５５は、例えばアームに溶接された２つのラグ５６などを介してアーム５３の下端に取り付けられる。
【００１７】
この構成によって、油圧ジャッキ５４が伸張されると、アーム５３、従って後ローラ９がセンタロッドアセンブリ３を含む鉛直面と実質上平行な方向に突き出される一方、油圧ジャッキ５４が短縮されると、図７により良く示されるように、後ローラ９がタイヤ１３に対して離れるように引っ込められる。
【００１８】
回転スリーブ４９と剛に一体をなす歯切りした歯車５０は、歯切りした扇形５７(図２,３,７参照)と噛合する。上記歯切りした歯車５７は、補強枠１８またはブラケット３９に枢軸５８で枢着されるとともに、複動油圧ジャッキ６０の一端にリンク連結されるアーム５９を有する。複動油圧ジャッキ６０は、補強枠１８の上に跨るように配置され、他端が回転スリーブ４０と剛に一体をなすラグ４１にタイヤ交換機の他側でリンク連結される。そして、複動油圧ジャッキ６０が伸張されると、２つのアーム４５,５３は、タイヤ交換機またはセンタロッドアセンブリ３の両側で互いに近づくように動かされる一方、複動油圧ジャッキ６０が短縮されると、上記２つのアーム、従って各アームに載ったローラは、タイヤ交換機またはセンタロッドアセンブリ３の両側で互いに離れるように動かされる。
【００１９】
図３により明確に示されるように、回転スリーブ４９には、間にナットまたは雌ねじ６２を支持して下方に延びる１対のラグが例えば溶接で固定され、上記雌ねじ軸６２にハンドル車６４によって回される雄ねじ軸６３が螺合される。雄ねじ軸６３が雌ねじ６２にねじ込まれると、雄ねじ軸６３は雌ねじ６２から突出して補強枠１８に当接し、アーム５３の保持部材として働く。複動油圧ジャッキ６０が短縮されていくとき、アーム５３は雄ねじ軸が当接するので停止し、その反動としてアーム４５は、後述するようにセンタロッドアセンブリ３から離れるように或るストロークだけ動き続ける。
好ましくは、前アーム４５(図１〜４参照)には、作業者にとって最適な前面位置に、例えばＵ字状の支持材６８に取り付けられた２つのノブ６５,６６に制御ボタン６７が設けられていて、Ｕ字状の支持材６８は、制御パネル６９を載せてアーム４５に基端が固定された片持ち梁式アーム７０の先端に取り付けられている。
【００２０】
装着工具６は、種々の幅のホイールリム４に適合すべく前後に往復滑動するように基端が枢軸３５に枢着された工具ホルダアーム７の先端である自由端に取り付けられる。より詳しくは、工具ホルダアーム７(図６参照)は、一端が枢軸３５にリンク連結されて終わっている第１部分７aと、この第１部分７aの他端のフォーク７bに一端が枢着され、他端に制御ノブ７dが枢着された例えばＬ字状の第２部分７cとからなる。このように構成されたアーム７は、より明確には図１に示すように、装着工具６が、センタロッドアセンブリ３に嵌合したホイールリム４に関しては同一側だが後ローラ９に関しては反対側において前ローラ８の動作位置に対して略９０°ずれた動作位置に動けることを可能にする。
【００２１】
ホイールリム４の縁に接触するように設計された装着工具６の部分には、例えばガラス繊維で強化されたナイロン(登録商標商標)などの強靭で適切な自己潤滑プラスティック材の層が被覆または塗布され、これによってホイールリム４の変形やその他の損傷を防止している。
【００２２】
上記タイヤ交換機の動作は、次のとおりである。
特徴は、２つの主たる動作、即ちタイヤの装着およびビードの解放と既に装着されたタイヤの取り外しにある。
【００２３】
タイヤの装着には、図１,６に示すような装着工具６と前ローラ８が用いられる。前ローラ８の作業位置から略９０°の角度を隔てて装着工具６が配置されている点に留意すべきである。ホイールリム４は、回転させられること、またはプラットフォーム１２の凹部１２aに置かれることによって所定位置に位置付けられる。作業者は、ノブ６５,６６のボタン６７を操作することによって、適切な制御シーケンスにしたがって複動油圧ジャッキ２４,２５を制御し、これによって、プラットフォーム１２に載っているホイールリム４の中央穴の高さまでセンタロッドアセンブリ３を上下動させ、この中央穴にセンタロッドアセンブリを挿入して確実に嵌合させる。次いで、センタロッドアセンブリ３は、ホイールリムを伴なって上昇させられ、センタロッドアセンブリが水平面に対して傾いているので、ホイールリムは、フランジ２８に当接して保持された状態で上昇させられる。
【００２４】
作業者は、プレート３１をセンタロッドアセンブリに螺合することによって、ホイールリムをセンタロッドアセンブリにロックして、ホイールリムをフランジ２８に当接させてクランプし、その結果、ホイールリムはセンタロッドアセンブリと剛に一体化して回転するようになる。
次いで、タイヤ１３がホイールリムに近づけられ、タイヤのビードがホイールリムに載せられる。センタロッドアセンブリは、タイヤ１３がプラットフォーム１２の上方に上がるまでタイヤと一緒に更に上昇させられる。制御ボタン６７を操作することによって、前ローラ８は、ホイールリム４の縁を越えてタイヤ１３(図６参照)を押圧するような位置に位置付けられる。装着工具６は、ノブ７dを動かせて、前ローラ８に対して９０°をなす作業位置に位置し、工具先端をホイールリムの縁とタイヤ１３のビードとの間に挿入する。
【００２５】
作業者は、電動モータＭＥを起動することによって、図６の矢印Ａに示す方向にセンタロッドアセンブリを回転させる。これに組み合わさって同時に、前ローラ８がタイヤ１３のサイドウォールを内側、つまりフランジ２８および装着工具６の方へ押圧することによって、タイヤのビードがホイールリムの内側へ動かされ、その結果、タイヤ１３が迅速にホイールリム４に取り付けられる。
【００２６】
ビードをブレークまたは解放し、タイヤを取り外すには、特に図７に示すように、前ローラ８と後ローラ９の２つのローラが用いられる。前ローラと後ローラは、取り外されるべきタイヤ１３に関して両側の直径方向に対向する作業位置に配置される。換言すれば、一方のローラが表のサイドウォールに、他方のローラが裏のサイドウォールに夫々作用して、タイヤの強力で効果的な取り外し動作が行なわれる。ここで、タイヤを装着したホイールリムが、矢印Ｂの方向に回転させられ、円筒ローラ９aが主たるビード解放ローラ９の動作を助ける点に留意すべきである。即ち、円筒ローラ９aは、タイヤのサイドウォールの直径方向により距離が隔たった箇所により効果的に力を加えることによって、ホイールリム４からタイヤを外すように強制する。
【００２７】
タイヤの取り外しが完了すると、取り外されたタイヤがホイールリムから除去できるように、センタロッドアセンブリ３は下降させられ、次のタイヤが取り付け得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるタイヤ交換機の少し上方からみた斜視図である。
【図２】図１のタイヤ交換機の正面図である。
【図３】部品を除去し、ホイールリムのない図１のタイヤ交換機の斜視図である。
【図４】一部断面で示された部品をもつ図１の反対側からみたタイヤ交換機の側面図である。
【図５】図１のタイヤ交換機のセンタロッドアセンブリおよびギヤモータアセンブリを示す斜視図である。
【図６】図１のタイヤ交換機の装着動作を部品の一部を切除して示した少し上方からみた斜視図である。
【図７】ビード解放と取外しの動作を部品の一部を切除して示した平面図である。
【図８】一部断面で示された部品をもつ図１のタイヤ交換機の部分正面図である。
【図９】図１のタイヤ交換機の装着工具に関する詳細図である。
【図１０】図９の装着工具の正面図である。
【図１１】図９の装着工具の平面図である。
【図１２】ホイールリムを作業位置にロックする拡張センタロッドアセンブリの斜視図である。
【符号の説明】
１タイヤ交換機
２支持枠
２a ベース
３センタロッドアセンブリ
４ホイールリム
５油圧アセンブリ
６装着工具
７工具支持アーム
８前ローラ
９後ローラ
９a 円筒ローラ
１０横ラグ
１１アンカ穴
１２プラットフォーム
１２a 凹部
１３タイヤ
１４,１５前柱
１６,１７後柱
１８補強枠
１９,２０案内
２１キャリッジ
２３スライドローラ
２４,２５,４６,５４,６０複動油圧ジャッキ
２６ギヤモータアセンブリ
２７チェーン
２７a ベルト
２８フランジ
３０拡張アーム
３１プレート
３２,３３回転軸
３５枢軸
３６,３７,３８,３９ブラケット
４０回転スリーブ
４１,５６ラグ
４２貫通穴
４３,４４,５１,５２フォーク
４５, ５３Ｌ型アーム
５０,５７扇形歯車
５５横枢軸
５９アーム
６４ハンドル車
６５,６６ノブ
６７制御ボタン
６８Ｕ字状支持材
６９制御パネル
７０片持ち梁式アーム

Claims

支持枠(２)と、ホイールリム(４)のための回転支持手段(３)と、上記ホイールリム(４)を上記回転支持手段(３)に固定するためのロック手段(３１)と、上記支持枠(２)に載せられる調整可能な工具支持アーム(７)に固定できる装着工具(６)と、上記回転支持手段(３)の駆動手段(５)とを有するタイヤ交換機において、
上記タイヤ交換機は、上記回転支持手段(３)に載せられるホイールリム(４)の直径方向に関して対向する位置に位置することができ、上記ホイールリム(４)上のタイヤ(１３)の両側に作用するように配置できる少なくとも１つの第１加圧部材(８)および第２加圧部材(９)と、上記第１加圧部材(８)および第２加圧部材(９)を制御下で駆動する駆動手段(４６,５４)とを備え、
上記第１加圧部材(８)および第２加圧部材(９)は、夫々の工具支持アーム(４５,５３)の一端に回転可能に取り付けられた少なくとも１つのローラを有し、上記各工具支持アームの他端は、上記回転支持手段(３)に平行な軸(３２,３３)の周りに回転できるように上記支持枠(２)に枢支されていることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項１に記載のタイヤ交換機において、上記回転支持手段(３)は、回転可能なセンタロッドアセンブリからなることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２に記載のタイヤ交換機において、上記回転可能なセンタロッドアセンブリ(３)は、実質上水平な軸を有することを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２に記載のタイヤ交換機において、上記回転可能なセンタロッドアセンブリ(３)は、水平面に対して１０〜４５°の角度で延在することを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２乃至４のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記センタロッドアセンブリ(３)は、望遠鏡式で、上記センタロッドアセンブリを制御下で伸縮させるために配置されたアクチュエータ手段(２５)からなることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２乃至５のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記センタロッドアセンブリ(３)は、種々の寸法のホイールリム(４)に適合すべく昇降可能であり、制御下で起動されうる昇降手段(２４)を備えることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２乃至６のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記センタロッドアセンブリ(３)は、ホイールリム(４)のための支持フランジ(２８)を有することを特徴とするタイヤ交換機。
請求項２乃至６のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記センタロッドアセンブリ(３)は、ホイールリム(４)に嵌合する拡張アームアセンブリ(３０)を有することを特徴とするタイヤ交換機。
請求項１乃至８のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記第１加圧部材(８)および第２加圧部材(９)は、各支持アーム(４５,５３)の一端に回転するように取り付けられた少なくとも１つのローラからなり、上記支持アームの他端は上記支持枠(２)にリンク連結されて、上記駆動手段(４６,５４)の起動によって、上記回転可能なホイールリムの回転支持手段(３)に対して接離するように角運動するように旋回しうることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項９に記載のタイヤ交換機において、上記駆動手段は、一端が上記支持枠に枢着された往復動アクチュエータ(４６,５４)からなり、この往復動アクチュエータの他端は、加圧ローラ(８,９)を載せる各支持アーム(４５,５３)に枢着されていることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項９に記載のタイヤ交換機において、このタイヤ交換機は、上記支持枠(２)に対する上記支持アーム(４５,５３)のうちの少なくとも１つの角度間隔を、作業位置と休止位置の間で制御すべく、第１の上記支持アーム(４５)と第２の上記支持アーム(５３)との間に配置された往復動アクチュエータ(６０)からなることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項１１に記載のタイヤ交換機において、上記支持アーム(４５,５３)のうちの少なくとも１つに、支持アームのいかなる角運動も防止する保持機(６３)が設けられていることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項１２に記載のタイヤ交換機において、上記保持機は、ハンドル車によって制御できることを特徴とするタイヤ交換機。
請求項１乃至１３のいずれか１つに記載のタイヤ交換機において、上記装着工具(６)は、使用時に、加圧部材または加圧ローラ(８,９)に対して略９０°をなす角度に配置されることを特徴とするタイヤ交換機。
ビードを解放し、回転支持手段に固定されたタイヤ(１３)をホイールリム(４)から取り外す方法において、
この方法は、直径方向に対向して配置されるが、タイヤの両側に作用するように配置された少なくとも１対のビード解放加圧部材(８,９)を上記タイヤ(１３)に当接させて、上記タイヤの互いに対向し、かつずれた箇所を押圧しつつタイヤを回転させ、それによって、タイヤの両側のサイドウォールまたは両側のタイヤ面で夫々のタイヤビードを解放し、上記ビード解放加圧部材(８,９)の一方によるタイヤ加圧を停止する一方、ビード解放加圧部材の他方によるタイヤ加圧をタイヤビードがホイールリム(４)から完全に解放されるまで続けることからなることを特徴とするタイヤの取り外し方法。