JP5281757B2 - 車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのスピンドル - Google Patents

Description

この発明は、車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのスピンドルに関するものである。

例えば、保守作業を実施するために、あるいはリムおよび／またはタイヤ自体を交換するために、車両用車輪の当該リムにタイヤを取り付けあるいは当該リムからタイヤを取り外すことのできる、いわゆるタイヤ交換機の使用は知られている。

このようなタイヤ交換機は一般に、車輪リムを把持するとともに回転させるためのスピンドルが支持されている基部構造と、タイヤをリムから取り外しかつ／またはリムに取り付けるのに適した１つ以上の工具を有している少なくとも１つの工具用アームとから構成されている。

さまざまな種類の公知の型のスピンドルが存在している。

第１の型はリム連結用プレートから構成されており、そのプレートは、タイヤ交換機の基部構造に取り付けられていて、中心作業軸の周りに回転し、４つのリム把持用アダプタを備えている。

これらのアダプタは、プレートの中心でのアダプタの位置決めに対応している閉鎖形態と、プレートの周縁でのアダプタの位置決めに対応している開放形態との間で、プレートの中心から外側へ向かって移動し、あるいはその逆へ移動する。

アダプタの移動は、プレートの中心に設けられて長手方向へ摺動する４つのラックに係合する回転ピニオンによるものである。

これらのラックの外側端部は、把持用アダプタに接続されており、また、独立した歯車モータによってロータが回転駆動されると、これらの把持用アダプタを押して移動させる。

リムが連結用プレートにいったん固定されると、これは中心作業軸の周りに回転される。

これらの公知の型のスピンドルにはいくつかの短所があり、これらの短所には、歯車モータの動作不良またはラックあるいはピニオンの破損の場合に、把持用アダプタの固定力が突然かつ唐突に失われて、高速で回転している車輪が連結用プレートから外れたり、設備の完全性と機械の近くにいる人物の安全性とが脅かされたりするおそれがある、という事実が含まれている。

第２の型のタイヤ交換機用スピンドルでは、把持用アダプタは一対の空気圧式シリンダによって開放されるとともに閉鎖される。

シリンダロッドあるいはライナーは連結用プレートに接続されており、一方、対応するライナーあるいは対応するロッドは２つの別個の把持用アダプタに結合されている。しかしながら、空気圧式シリンダが、連結用プレートに結合されていなくて、互いに対向状に配置された２つの把持用アダプタの間に介在されている、異なったスピンドルは知られている。

これらの空気圧式シリンダは、これらが結合された２つの把持用アダプタの開放および閉鎖の方向に対して平行に設けられており、また、２つの把持用アダプタの開放および閉鎖を直接制御する。

これに対して、残りの把持用アダプタは、空気圧式シリンダのライナーあるいはロッドへ結合され、かつ、これらのシリンダ自体の運動をアダプタの開放運動および閉鎖運動に変換する特定の運動レバーによって、押されて移動する。

これらの公知の型のスピンドルにもまた、いくつかの短所がある。

この観点で、上記のレバー運動システムが通常、構造に関してどちらかというと複雑であり、また、それが連結された把持用アダプタへ伝達することのできるスラスト力が、スピンドルの開放および閉鎖の間に一定ではなく、実際にアダプタの位置によって変化する、という事実が際立っている。

それゆえ、車輪の連結用プレートへの固定はリムの寸法によって多かれ少なかれうまく行くということが、残念なことに分かる。

この型のスピンドルについて考慮すべきであるが、このことは、先になされた考慮と同様に、機械を操作する義務を負わされた人員が故障の場合に遭遇するであろうおそれおよび危険に関して有効である。わずか１つの空気圧式シリンダの動作不良であっても、実際には、機械の操作性および正しい操作をかなり妨げる。

この発明の主要な目的は、車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのスピンドルを提供することであり、すなわち、実際には、機能的であって、設備の完全性と機械の近くにいる人物の安全性とを最大限に安全な条件で操作することのできるスピンドルを提供することである。

この発明のさらに別の目的は、簡単な構造であって、構造的に丈夫であり、比較的低いコストのスピンドルを提供することである。

上記の諸目的は、工場機械に作業軸の周りに回転するように接続された少なくとも１つのフレームと、このフレームに接続可能であって、前記作業軸に対してそれぞれの接近運動方向および離隔運動方向に沿って移動する、車輪のリムの少なくとも３つの把持用アダプタとを備えてなり、前記把持用アダプタの少なくとも１つに接続され、かつ、対応する接近運動方向および離隔運動方向に沿ってアダプタを移動させるのに適している少なくとも１つの流体作動型アクチュエータシリンダと、それぞれが前記把持用アダプタのそれぞれに接続されて前記の接近運動方向および離隔運動方向のそれぞれに対して実質的に平行に延出する少なくとも３つのラックと、これらのラックに噛み合った少なくとも１つのピニオンとを備えていることを特徴とする、車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのこのスピンドルによって、すべて達成される。

この発明のさらに別の特徴および利点は、好ましいが限定的ではない、車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのスピンドルに関する、非限定的な例によって表示的に図示された実施態様についての詳細な説明からいっそう明らかであろう。

以下、この発明における実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。これらの図面を詳しく参照すれば、車両の車輪リムを工場機械、特にタイヤ交換機などに取り付けるためのスピンドルは、全体として１によって表示されている。

図１に示されたこの発明の具体的な用途では、工場機械は、車両用車輪のリムにタイヤを取り付けあるいはリムからタイヤを取り外すタイヤ交換機Ｍから構成されているが、スピンドル１をどのようにして任意の工場機械に取り付けることができるかということと、車輪に特定の作業を実施するためにリムの把持が要求されるかということとは、同じように直感的にわかる。

スピンドル１には、タイヤ交換機Ｍに接続することができて、歯車モータ３で作業軸Ａの周りに回転されるフレーム２が備わっている。図１に示されたこの発明の特定の実施形態では作業軸Ａは鉛直であるが、代わりの用途では、スピンドル１が水平軸かあるいはさもなければ傾斜軸の周りに回転可能に取り付けられるのを排除するものではない。

フレーム２には、４つの把持用アダプタ４が、車輪のリムを把持するために取り付けられており、これらは、作業軸Ａに対して半径上の接近運動方向および離隔運動方向に沿って移動するとともに、２つ対２つが互いに直交している。

それぞれの把持用アダプタ４は対応するアクチュエータシリンダ５に接続されているが、アクチュエータシリンダ５は、流体作動型（空気圧式、油圧式、その他）のものであり、フレーム２に接続された固定端部６と、対応する把持用アダプタ４に接続されたスラスト可動端部７とを備えている。

好都合であるのは、フレーム２は、作業軸Ａに対して直交し、かつ、歯車モータ３の出力シャフト９に一体に接続されたプレート８から作られているとともに、把持用アダプタ４が突出する上面を有していることである。

詳しく説明すると、プレート８には、把持用アダプタ４を摺動させるために、作業軸Ａに対する接近運動方向および離隔運動方向を規定する４つの貫通状長手細穴１０が設けられている。

プレート８は下面も有しており、その中心部分はアクチュエータシリンダ５を支持するための支持用マウント１１に接続されている。アクチュエータシリンダ５は、把持用アダプタ４の接近運動方向および離隔運動方向に対して平行である軸に沿って設けられているとともに、作業軸Ａに対してねじれの位置にある。

アクチュエータシリンダ５の固定端部６は、マウント１１の上に連結されるアクチュエータシリンダ５のライナーの基部部分から作られている。これに対して、可動端部７は、アクチュエータシリンダ５のロッド１２を把持用アダプタ４へ結合するための結合用ブラケットから構成されており、このようなブラケットは、長手細穴１０を通して設けられている。

スピンドル１には通常、把持用アダプタ４の移動を同期させるための同期手段１３がある。このような同期手段は４つのラック１４から構成されており、それぞれのラック１４は、ブラケット７に接続されているとともに、作業軸Ａに対する接近運動方向および離隔運動方向の一方に対して実質的に平行に延出している。

ラック１４には、作業軸Ａと同軸である軸の周りに回転可能な遊びのあるピニオン１５が噛み合っているが、ピニオン１５は、具体的には、プレート８の下方で歯車モータ３の出力シャフト９の周りに自由に摺動するように取り付けられた外歯型環状要素から作られている。

ラック１４は、２つずつが互いに平行にかつピニオン１５に対して直径に沿った反対位置に設けられている。具体的には、２つのラック１４は、ピニオン１５の上部に噛み合っており、かつ、これに対してピニオン１５の下部に噛み合っている他方の２つのラック１４の上方に設けられている。

好都合であるのは、いっそう表現しやすくするために図５においてだけ詳しく示されたアクチュエータシリンダ５のロッド１２のストロークを調整するための調整手段１６がスピンドル１にあることである。調整手段１６は複数のバーからなっていて、それぞれの把持用アダプタ４のための１つには、アダプタ自体の摺動を対照するための少なくとも１つの対照要素１７がある。

具体的は、バー１６は、フレーム２の中心でマウント１１に互いに接続されているとともに、対照要素１７がブラケット７の移動経路に設けられている１つの作動位置と対照要素１７がそのような経路から実質的に離れて設けられている遊び位置との間で互いに一体に回転することができる。

図５に示されたこの発明の特定の実施形態では、調整手段１６は、遊び位置に設けられているとともに、アクチュエータシリンダ５のストロークを変化させるのに邪魔にならず、それゆえ、把持用アダプタ４の通路はシリンダそれ自体の長さに相当している。このような調整手段には、それぞれのバー１６の自由端部に設けられた１つの対照要素１７もまた備わっている。

いったん作動位置に置かれると、対照要素１７は把持用アダプタ４の開放形態におけるブラケット７のための当たり止めとして作用し、それゆえ、閉鎖形態から始まるように評価されたアクチュエータシリンダ５の有効ストロークは、バー１６の長さによって、かつ、対照要素１７のマウント１１からの距離によって、決定される。

さらにまた、バー１６にプレート８の中心から異なった距離で設けられた複数の対照要素１７が備わり、かつ、把持用アダプタ４を異なった開放形態に配置するのに適している、この発明の代わりの実施形態も可能である。

バー１６には中間部分に、これらを開放形態と遊び形態との間で手によって移動させるための把持用グリップ１８が備わっている。

説明された発明によって、設定された目的がどのようにして達成されるかは、実際に分かった。

この観点で、この発明は１つまたは２つのアクチュエータシリンダが動作不良の場合でも最大限の安全性および機能性の条件で操作することができる、という事実が際立っている。この場合に、実際、残りのアクチュエータシリンダの作動によって、すべての把持用アダプタの開放および閉鎖を制御し、ピニオン・ラックの連結によって１つのアダプタから別の１つのアダプタへ運動を伝達することができる。

このように構想されたこの発明は無数の修正および変更を受けることができ、それらのすべてはこの発明の概念の範囲内に属する。さらにまた、すべての細部は技術的に等価な他の要素によって置き換えることができる。

実際に、可能性のある形状および寸法と同様に、使用される材料は、特許請求の範囲の保護範囲から逸脱することのない要求に従う任意のものであってよい。

図１は、この発明によるスピンドルが取り付けられたタイヤ交換機の斜視図である。 図２は、この発明によるスピンドルの上面図である。 図３は、この発明によるスピンドルの一部の平面図であって、把持用アダプタが閉鎖形態にある同期手段を詳しく示している。 図４は、図３の一部の平面図であって、把持用アダプタが開放形態にあるこの発明によるスピンドルの同期手段を詳しく示している。 図５は、この発明によるスピンドルの別の一部の平面図であって、ストロークを調整するためのアクチュエータシリンダおよび関連手段を詳しく示している。 図６は、把持用アダプタが閉鎖形態にあるこの発明によるスピンドルの拡大側面図である。 図７は、把持用アダプタが開放形態にあるこの発明によるスピンドルの拡大側面図である。

符号の説明

１：スピンドル
２：フレーム
３：歯車モータ
４：把持用アダプタ
５：アクチュエータシリンダ
６：固定端部
７：可動端部（ブラケット）
８：プレート
９：出力シャフト
１０：細穴
１１：支持用マウント
１２：ロッド
１３：同期手段
１４：ラック
１５：ピニオン
１６：調整手段（バー）
１７：対照要素
１８：把持用グリップ

Claims (26)

1. 工場機械に作業軸の周りに回転するように接続された少なくとも１つのフレームと、このフレームに接続可能であって、前記作業軸に対してそれぞれの接近運動方向および離隔運動方向に沿って移動する、車輪のリムの少なくとも３つの把持用アダプタとを備えてなり、
   それぞれが前記把持用アダプタの対応するものに接続され、かつ、対応する接近運動方向および離隔運動方向に沿って対応する前記把持用アダプタを移動させるのに適している複数の流体作動型アクチュエータシリンダと、
   それぞれが前記把持用アダプタのそれぞれに接続されて前記の接近運動方向および離隔運動方向のそれぞれに対して実質的に平行に延出する少なくとも３つのラックと、
   これらのラックに噛み合った少なくとも１つのピニオンと
   をさらに備えているとともに、
   前記ピニオンが実質的に遊び状態にあることを特徴とする、車両の車輪リムを工場機械に取り付けるためのスピンドル。
2. 前記アクチュエータシリンダは、前記フレームに接続された固定端部と、前記把持用アダプタの少なくとも１つに接続されたスラスト可動端部とを備えている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
3. 複数の前記アクチュエータシリンダを、前記把持用アダプタのそれぞれのために少なくとも１つ備えている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
4. 前記の接近運動方向および離隔運動方向は、前記作業軸に対して実質的に半径方向である、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
5. 前記フレームは、前記作業軸に対して実質的に直交する少なくとも１つのプレートからなっている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
6. 前記プレートは、前記把持用アダプタが突出する面と、前記アクチュエータシリンダが接続された反対側の面とを有している、ことを特徴とする請求項５に記載のスピンドル。
7. 前記プレートは、前記把持用アダプタが摺動するための複数の長手細穴を備えている、ことを特徴とする請求項５に記載のスピンドル。
8. 前記フレームは、前記プレートに接続された前記アクチュエータシリンダを支持するための支持用マウントを備えている、ことを特徴とする請求項５に記載のスピンドル。
9. 前記アクチュエータシリンダは、前記の接近運動方向および離隔運動方向に対して実質的に平行である軸に沿って設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
10. 前記アクチュエータシリンダは、前記作業軸に対して実質的にねじれている軸に沿って設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
11. 前記固定端部は、前記アクチュエータシリンダのライナーの部分からなっている、ことを特徴とする請求項２に記載のスピンドル。
12. 前記可動端部は、前記アクチュエータシリンダのロッドを前記把持用アダプタへ結合するための結合用ブラケットからなっている、ことを特徴とする請求項２に記載のスピンドル。
13. 前記フレームは、前記作業軸に対して実質的に直交する少なくとも１つのプレートからなっているとともに、前記プレートは、前記把持用アダプタが摺動するため複数の長手細穴を備え、かつ、前記結合用ブラケットは、前記長手細穴を通して設けられている、ことを特徴とする請求項１２に記載のスピンドル。
14. 前記ピニオンは、前記作業軸に対して実質的に平行な軸の周りに回転可能なものである、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
15. 前記ピニオンは、前記作業軸に対して実質的に同軸である、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
16. 前記ラックの少なくとも２つは、平行に、かつ、前記ピニオンに対して直径方向反対側に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
17. 前記ラックの少なくとも２つは、一方が他方の上方に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
18. 前記アクチュエータシリンダの少なくとも１つのロッドのストロークを調整するための調整手段を備えている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
19. 前記調整手段は、前記フレームの中心部分に接続することができて前記把持用アダプタの少なくとも１つの摺動を対照するための少なくとも１つの対照要素を有している少なくとも１つのバーを備えている、ことを特徴とする請求項１８に記載のスピンドル。
20. 前記バーは、前記対照要素が前記ブラケットの少なくとも１つの移動の経路に設けられている１つの作動位置と前記対照要素が前記の移動の経路から実質的に離れて設けられている遊び位置との間で回転可能に前記フレームに接続されている、ことを特徴とする請求項１９に記載のスピンドル。
21. 前記バーは、把持用グリップからなっている、ことを特徴とする請求項１９に記載のスピンドル。
22. 前記バーは、複数の前記対照要素からなっている、ことを特徴とする請求項１９に記載のスピンドル。
23. 前記調整手段は、前記把持用アダプタのそれぞれのための前記バーの１つからなっている、ことを特徴とする請求項１９に記載のスピンドル。
24. 前記バーは、互いに接続され、かつ、前記作動位置と前記遊び位置との間で一体状に移動する、ことを特徴とする請求項２０に記載のスピンドル。
25. 前記把持用アダプタを４つ備え、２つ対２つが、接近運動方向および離隔運動方向に沿って互いに直交して移動する、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。
26. 前記ラックを４つ備え、２つ対２つが、互いに直交する方向に沿って設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のスピンドル。

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