JP5014928B2 - 乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し用機械 - Google Patents

Description

この発明は、乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し用機械に関する。

公知のように、乗物用ホイールは、一般的に、外側の円形エッジに配置され弾力性のあるタイヤのビード用の付着止め具（stop）として役割を果たす輪状の折り返しを有する金属製リムを備える。

例えば、内部のチューブ保守管理、修繕または交換作業を実行するために、それらが関連するリムに対してタイヤを取り外しおよび取り付けるためのいわゆる“タイヤ交換”機を使用することも、一般に知られている。

これらのタイヤ交換機は、タイヤの取り付けおよび取り外しのために必要とされる一連の工具を支持するベースフレームを本来に備えている。

従来のタイヤ交換機の工具には、普通２つのタイプがある。タイヤビードとリムの対応する輪状の折り返しとの間に挿入してこれらを分離するビード剥離工具（bead breaking tools）と、クロー（claws）”と呼ばれタイヤビード上に固定して関連するリムからこれらを取り外すに適した湾曲端部分を有する抜き取り工具である。

ホイールに対する工具は、ホイールがホイールリムをクランプして回転させるための特定のクランプ/回転手段において回転する時に使用される。

クランプ/回転手段によって形成される回転軸は、垂直または水平であることが可能である。

垂直回転軸を有するタイヤ交換機は、通常固定状態においてベースフレームに或る固定方法で取り付けられた垂直軸と、リムとタイヤのサイズに応じてホイールに対して接近する又は離れるように動かされる一連のアーム支持工具とを有する。

支持アームの動作は、ホイール中央に対して半径方向の接近および離間動作方向に沿って行われる。従って、リムに対する工具の位置は実質的に変化しない。ビード剥離工具と抜き取り工具の両方は、実際、リムのどんな直径寸法に対してもホイール中心に向かって回転する。

一方、水平回転軸を有するタイプのタイヤ交換機は、案内手段に沿った、主に垂直方向の移動路においてベースフレームに取り付けられる水平の軸を有する。

このタイプの機械において、抜き取り工具は、所定高さで懸架され、水平回転軸の垂直位置平面に配置される。ホイールの直径の寸法によって、結果的に、軸に取り付けられたリムは、抜き取り工具に対して接近および離間するように動かされる。

一方、ビード剥離工具は、回転軸の垂直位置平面に対して斜めに配置された特定のアームに取り付けられる。

水平回転軸を有するこれらの従来のタイヤ交換機は、使用する場合に機能的で実用的であるとは限らないという事実を含んで多数の欠点を有する。

この点で、軸の下降および上昇によって、回転軸と支持アームが湾曲することになるということに注意しなければならない。

これは、関連する支持アームが、直角に、かつ、軸の回転軸に交差する方向に位置づけられる形態で正しく作動するように設計されたビード剥離工具を、間違って作動させることになる。

従って、ホイールビードに対して行われる作業は、困難で不規則であるので、タイヤおよびビード剥離工具に過剰な変形および/または欠損を引き起こす。

この発明の主目的は、従来の機械と比較して使い勝手がもっと機能的で実用的であり、タイヤの正確で容易な取り付けおよび取り外しを保証し、同時に使用される工具の安全な使用を可能にする乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し用機械を提供することである。

この発明の他の目的は、簡単で合理的で低コストの解決方法の範囲内で従来技術の上記欠点を克服することを可能にする乗物用ホイール取り付けおよび取り外し用機械を提供することである。

前述の目的は、ベースフレームと、垂直な摺動方向に沿って真直ぐに移動する第１案内手段を介して前記ベースフレームに取り付けられ水平回転軸を中心に乗物用ホイールのリムをクランプして回転させるクランプ/回転手段と、前記回転軸と前記摺動方向との平面に対して斜めに前記ベースフレームに結合されリムに対してタイヤを取り付けおよび取り外すための少なくとも１つの作業工具を有する少なくとも１つの作動アームとを備え、前記作動アームが直角に配置されて前記回転軸と交わる方向に延び、かつ、前記作業工具がリムの円周エッジの近傍に配置される作動形態に前記作動アームが配置可能であり、前記クランプ/回転手段の摺動動作を、前記作動アームの傾きの変化の動作に変換する変換手段を備え、前記作動アームそれ自体は、前記クランプ/回転手段が摺動方向に沿って変化するときに、前記作動形態に連続的に保持される、乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し機械により、すべて達成される。

さらにこの発明の特徴および利点は、添付図面における非限定例によって示され、説明された乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し用の機械の好ましいが、限定されない実施形態の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。

図を詳しく参照すると、乗物用ホイール取り付けおよび取り外し用の機械は、参照番号１によって全体的に示される。

機械１は、地面からほぼ垂直方向に延びて、接続用水平横材２cによって上端で結合される第１および第２支柱２a,２bからなるベースフレーム２を備える。

水平に配置された回転軸Ａの周りに乗物用ホイールＲのリムＣをクランプ（固定）して回転させるためのクランプ/回転手段３は、ベースフレーム２に結合される。

クランプ/回転手段３は、ほぼ垂直摺動方向Ｓに沿って移動可能な第１案内手段４を介してベースフレーム２に取り付けられた回転軸（スピンドル）からなる。

特に、第１案内手段４は、軸３を支持し、ベースフレーム２の第１支柱２aに沿って摺動するように結合される第１摺動部５を備える。

第１摺動部５の摺動動作は、例えば、空気圧または油圧シリンダなどのタイプの第１リニアアクチュエータ６（図２）によって得られる。詳細には、第１リニアアクチュエータ６のライナー６aは第１摺動部５に取り付けられ、ロッド６bは第１支柱２aの最下部に結合されている。

ホイールＲのリムＣに対してタイヤを取り付けおよび取り外しするための抜き取り工具８を有する作動ヘッド７が、ベースフレーム２の水平横材２cに摺動可能に設置される。

作動ヘッド７は、回転軸Ａと摺動方向Ｓの位置平面と同一平面上に配置され、摺動方向Sに平行な方向に沿って縦方向に延びている。

２つの作動アーム９は、リムＣに対してタイヤを取り付けおよび取り外しするための作業工具１０をそれぞれ備え、ベースフレーム２の水平横材２cに結合される。作業工具１０は、例えば、対応するビード剥離ディスク（bead breaking disc）からなる。

２つの作動アーム９は、ホイールの両側に作業を施すために作動ヘッド７の両側に配置され、互いに平行な方向に、かつ、回転軸Ａのおよび摺動方向Ｓの位置平面に対して傾いた方向に延びている。

特に２つの作動アーム９は、それらのアームが、ほぼ直角に配置されて回転軸Ａに入射し、２つの作業工具１０の少なくとも１つがリムＣの円周エッジに接近するように配置される作動形態に位置づけられる。

都合のよいことに、機械１は、軸３の摺動動作を２つの作動アーム９の特定の動作に変換するための変換手段１１（図２）を備えるので、軸３が摺動方向Ｓに沿って除々に動くとき、２つのアーム９自体は空間においてそれらの角度を変え、継続的に前記作動形態に維持される。

そのような変換手段１１は、回転軸Ａに平行な揺動軸Ｂを中心に回転可能な回転手段を介して第１支柱２aの上端に結合された、作動アーム９の支持構造を有する。
詳細には、支持構造は、揺動軸Ｂに直角に配置された板状ブラケット１２を備え、ブラケット１２は揺動軸Ｂを中心に揺動可能に揺動軸Ｂに留められている。

ブラケット１２は、さらに第１支柱２aの表面１３に平行に近接し、第１支柱２aの貫通開口１４（図４）は、第１支柱２aとブラケット１２とのヒンジ点（揺動軸Ｂの中心）にその中心を有する円弧により形作られる。

貫通開口１４は、ブラケット１２と結合されたヒンジ１５に係合し、実際に、ベースフレーム２に対するブラケット１２の揺動用ガイドとして作動する。

変換手段１１はまた平板１６を備え、平板１６は、軸３を支持する第１摺動部５に一体的に結合し、少なくとも１つの部位がブラケット１２に対面するまで第１支柱２aに沿って延びる。

平板１６（図５）において第１スロット１７は細長く延び、ブラケット１２に結合した第１ピン１８に係合される。第１スロット１７によって形成される経路は、ブラケット１２の揺動動作と、作動アーム９に作動形態を継続的に維持させるための作動アーム９の傾きにおける変化とを決定するのに適している。

平板１６において、貫通第２スロット１９はまた、細長く、真直ぐで、摺動方向Ｓに平行に伸び、ブラケット１２に接続され揺動軸Ｂと一致する第２ピンによって係合される。

第２スロット１９は、ベースフレーム２に対して摺動方向Ｓに沿って平板１６が摺動するためのガイドとして実際に作動する。

２つの作動アーム９は、回転軸Ａに平行な方向に沿って形成された真直ぐな第２案内手段を介して支持構造に適合されると有効である。

そのような第２案内手段は、１対の第２摺動部２０（図４）からなり、各第２摺動部２０は、対応する作動アーム９を支持し、バー２１に摺動可能に係合される。

詳細には、バー２１は、ブラケット１２に直角に結合され、回転軸Ａに平行に延びる。

２つの対応する第２アクチュエータ２２がバー２１に平行に隣接し、第２摺動部２０を駆動する。各第２アクチュエータは、空気圧または油圧シリンダなどのタイプのものであり、ブラケット１２に結合された一端と、対応する第２摺動部２０に結合された他端とを有する。

機械１の作動は、次の通りである。
軸３に装着されたリムＣの寸法に応じて、第１摺動部５は、地面と、抜き取り工具８とから多少離れて配置される。

制限された寸法（小型）のリム（図２）の場合には、例えば、軸３は、抜き取り工具８に接近して配置され、ブラケット１２と平板１６は第１ピン１８が第１スロット１７の下端に来るように配置される。

この位置において、図２に示される作動アーム９は、作動形態に位置づけられ、特に、リムCの中心に向かって方向づけられる。

他方では、より大きい寸法のリムＣ（図３）に作業を施すために、軸３は、図２に示される位置に対して低くなる。第１摺動部５と平板１６が下方へ摺動することによって、ブラケット１２を揺動軸Ｂの周りに揺動させる第１スロット１７に沿って第１ピン１８が摺動する。

図３に示される作動アーム９は、リムＣの中心の動きに従って回転し、作動形態を継続する。

上述された発明は、所定の目的をどのように実現するかが実際にみられた。
このように考案された本発明は、多くの改良と変形が可能であり、この発明の全ては、発明の概念の範囲に収まる。
さらに、すべての詳細は、技術的に等価な他の要素に置換できる。

本発明による機械の正面図である。 小型リムの作業時における本発明による機械の側面図である。 大型リム作業時における本発明による機械の側面図である。 本発明による機械の部分側面図である。 本発明による平板の側面図である。

符号の説明

１ 機械
２ ベースフレーム
２a 第１支柱
２b 第２支柱
２c 接続用水平横材
３ クランプ/回転手段（軸）
４ 第１案内手段
５ 第１摺動部
６ 第１リニアアクチュエータ
６a ライナー
６b ロッド
７ 作動ヘッド
８ 抜き取り工具
９ 作動アーム
１０ 作業工具
１１ 変換手段
１２ ブラケット
１３ 表面
１４ 貫通開口
１５ ヒンジ
１６ 平板
１７ 第１スロット
１８ 第１ピン
１９ 貫通第２スロット
２０ 第２摺動部
２１ バー
２２ アクチュエータ
Ａ 回転軸
Ｂ 摺動軸
Ｃ リム
Ｓ 摺動方向

Claims (21)

1. ベースフレームと、垂直な摺動方向に沿って真直ぐに移動する第１案内手段を介して前記ベースフレームに取り付けられ水平回転軸を中心に乗物用ホイールのリムをクランプして回転させるクランプ/回転手段と、前記回転軸と前記摺動方向との平面に対して斜めに前記ベースフレームに結合されリムに対してタイヤを取り付けおよび取り外すための少なくとも１つの作業工具を有する少なくとも１つの作動アームとを備え、前記作動アームが前記回転軸に実質的に直角に交わる方向に配置され、かつ、前記作業工具がリムの円周エッジの近傍に配置される作動形態に前記作動アームが配置可能であり、前記クランプ/回転手段の摺動動作を、前記作動アームの傾きの変化の動作に変換する変換手段を備え、前記作動アームそれ自体は、前記クランプ/回転手段が摺動方向に沿って変化するときに、前記作動形態に連続的に保持される、乗物用ホイールの取り付けおよび取り外し機械。
2. 前記変換手段は、前記回転軸に平行な揺動軸を中心に回転する手段を介して前記ベースフレームに結合される、前記作動アームの少なくとも１つの支持構造を備えることを特徴とする請求項１に記載の機械。
3. 前記支持構造は、前記揺動軸を中心に前記ベースフレームにヒンジで留められた少なくとも１つの板状のブラケットを備えることを特徴とする請求項２に記載の機械。
4. 前記ブラケットは、前記ベースフレームの少なくとも１つの表面に面して隣接するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の機械。
5. 前記ブラケットと前記表面の少なくとも一方は、前記ベースフレームと前記ブラケットとの間のヒンジ点にその中心を有する円弧による形状を有し、前記ブラケットと前記表面の他方と結合可能なヒンジで係合される開口を有することを特徴とする請求項４に記載の機械。
6. 前記開口は、前記ベースフレームに設けられた貫通開口であることを特徴とする請求項５に記載の機械。
7. 前記変換手段は、前記クランプ/回転手段に一体的に結合可能で、前記ブラケットに面し、かつ、近接して配置された少なくとも１つの平板を備えることを特徴とする請求項３から６のいずれか１つに記載の機械。
8. 前記変換手段は、前記ブラケットと前記平板の少なくとも一方に設けられ、前記ブラケットと前記平板の他方に結合可能な第１ピンによって係合された少なくとも１つの細長い第１スロットを備え、前記第１スロットによって形成される経路は、前記ブラケットの揺動動作と前記作動アームの傾きにおける変化を決定するために適していることを特徴とする請求項７に記載の機械。
9. 前記第１スロットは、前記平板に設けられた貫通スロットであることを特徴とする請求項８に記載の機械。
10. 前記変換手段は、前記摺動方向に平行な少なくとも細長い第２スロットを備え、第２スロットは前記ブラケットと前記平板の一方に設けられ、前記ブラケットと前記平板の他方に第２ピンによって係合されることを特徴とする請求項７から９のいずれか１つに記載の機械。
11. 前記第２スロットは、前記平板に設けられた貫通スロットであることを特徴とする請求項１０に記載の機械。
12. 前記第２ピンは、前記揺動軸と一致することを特徴とする請求項１０または１１に記載の機械。
13. 前記第１案内手段は、前記ベースフレームの垂直支柱に沿って摺動するように結合され、クランプ/回転手段を支持する少なくとも１つの第１摺動部を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１つに記載の機械。
14. 前記第１案内手段は、前記ベースフレームと前記第１摺動部にそれぞれ結合された両端を有し、前記第１摺動部の摺動を駆動するための第１リニアアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１３に記載の機械。
15. 前記作動アームは、前記回転軸にほぼ平行な方向に沿って形成された真直ぐな第２案内手段を介して前記支持構造に取り付けられることを特徴とする請求項２から１４のいずれか１つに記載の機械。
16. 前記第２案内手段は、前記ブラケットに結合され、前記回転軸にほぼ平行なバーに沿って摺動するように係合し、前記作動アームを支持する少なくとも１つの第２摺動部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の機械。
17. 前記第２案内手段は、前記ブラケットと前記第２摺動部にそれぞれ結合される両端を有し、前記摺動部の摺動を駆動する少なくとも第２リニアアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１６に記載の機械。
18. 前記ホイールの両側に作業を行うために前記作動アームを少なくとも２つ備えることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１つに記載の機械。
19. 前記作業工具は、ビード剥離ディスクであることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１つに記載の機械。
20. 前記ベースフレームに結合可能で、前記リムに対して前記タイヤを取り付けおよび取り外しするための抜き取り工具を有する少なくとも１つの作動ヘッドを備えることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１つに記載の機械。
21. 前記作動ヘッドは、前記回転軸と前記摺動方向の位置平面と同一平面上に配置されることを特徴とする請求項２０に記載の機械。

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