JP4519984B2 - 工業上の車両ホイール用のタイヤ交換機 - Google Patents

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    • B60C25/0518Horizontal wheel axis in working position

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, 53 L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
68 U字状支持材
69 制御パネル
70 片持ち梁式アーム

Claims (15)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
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