JP5478024B2 - タイヤ着脱装置のビードプレス装置 - Google Patents

Description

本発明は、偏平タイヤなどの剛性の高いタイヤを、ホイールから離脱させ、またはホイールに装着して、タイヤ交換を行うために用いられるタイヤ着脱装置のビードプレス装置に関する。

従来から、自動車のタイヤを交換するために、タイヤチェンジャまたはタイヤ交換機とも呼ばれるタイヤ着脱装置が用いられており、この先行技術は、たとえば特許文献１に記載されている。この先行技術では、偏平タイヤなどの剛性の高いタイヤは、ホイールからの取外し作業および装着作業を一人の作業者によって容易に行うことができないという問題を解決するために、基台上にホイール載置用のターンテーブルを回転自在に軸支するとともに、ターンテーブル上にホイール持着装置を設け、さらにターンテーブルの周辺部の上方に介入体を設置し、このターンテーブルの側部に立設されるマストに、押圧アームを角変位自在に設けて昇降可能とし、押圧アームには押圧ローラが回転自在なフリー状態および回転不能のロック状態のいずれかに切換えることができるように構成される。

タイヤをホイールリムから取り外す場合には、押圧アームを下降させ、ターンテーブルを回転状態として、ビードプレスローラによってタイヤの上ビードおよびサイドウォールを押し下げ、ターンテーブルを回転させながら、前記上ビードをホイールのセンタードロップへ落とし込む。このとき、前記ビードプレスローラは回転自在なフリー状態であり、タイヤおよびホイールの回転に従動し、タイヤおよびホイールが１回転すると、上ビートが全周にわたってホイールのセンタードロップへ落とし込まれる。

その後、ホイールリムと上ビードとの間にマウンティングヘッドの突起部を挿入する。このとき、突起部の挿入点近傍の上ビードをビードプレスローラによって押し下げておき、前記突起部の挿入を容易化する。またこのマウンティングヘッドの突起部の挿入点に対して、周方向に１８０度反対側の上ビードおよびサイドウォールを前記ビードプレスローラによって押圧し、マウンティングヘッド近傍のホイールリムと上ビードとの間に、作業者によってタイヤレバーの先端部を挿入して、上ビードがホイールリムよりも上方となるように角変位させ操作した状態で、ターンテーブルを回転させることによって、上ビードがホイールリムから上方へ引き出される。

次に、タイヤの下ビードとホイールリムとの間に押上げ円盤の周縁部を挿入して上昇させながらターンテーブルを回転させることによって、タイヤを上方へ押し上げ、タイヤがホイールから取り外される。

このように、この先行技術では、偏平タイヤなどの剛性の高いタイヤであっても、一人の作業者によってタイヤをホイールから取外すことができるように構成されている。

また、タイヤをホイールに装着する際には、タイヤの下ビードをホイールの上側リムからホイールに嵌め込み、マウンティングヘッドをタイヤの上ビードがホイールの嵌着しやすい位置にセットするとともに、ビードプレスローラをロック状態として、揺動アームの旋回中心がターンテーブルの回転軸線上に配置されるように位置決めした後、前記揺動アームの旋回をロックし、ビードプレスローラを揺動アームとともに降下させて、タイヤのサイドウォール上のマウンティングヘッドのよりも回転方向下流側近傍の位置を押圧して、ビードプレスローラが自転しないようにロック状態とし、この状態でターンテーブルを回転させることによって、前記ビードプレスローラはタイヤのサイドウォールを押圧した状態のままで追従して回転し、タイヤの上ビードがマウンティングヘッドとビードプレスローラとによってホイールの上側リムの内側へ嵌め込まれる。

このように、この先行技術では、タイヤのホイールへの装着時には、ビードプレスローラの回転をロックしてタイヤの回転に追従させて押圧状態を維持し、タイヤの弾性回復力によって上ビードがホイールの上側リムから上方へ戻ってしまうことを防ぎ、偏平タイヤなどの剛性の高いタイヤであっても、一人の作業者によってタイヤをホイールに装着することができるように構成されている。

特開２００１−８８５１８号公報

前述の先行技術では、ホイールに対して装着されまたは取り外されるタイヤは、偏平タイヤなどの剛性の高いタイヤを対象とするものであるが、近年の金属製ワイヤまたはカーボン繊維などによって補強されたタイヤである場合には、タイヤをホイールから取り外すに際して、タイヤビードをマウントプレスローラによって押圧して押し下げた状態であっても、ホイールのリムとタイヤビードとの間にマウンティングヘッドの突起部を介在させ、タイヤビードとホイールリムとの間に手作業でタイヤレバーを挿入して、タイヤビードをホイールリムから上方へ離脱させるために、タイヤビードには前記マウンティングヘッドの突起部およびタイヤレバーから大きな力を受けて損傷してしまう。このようにタイヤビードが損傷すると、そのタイヤをホイールに装着したとき、ホイールリムとタイヤビードとの密着性が低くなり、適切な空気圧を長期に維持することが困難になってしまうという問題がある。

本発明の目的は、剛性の高いタイヤであっても、タイヤビードの損傷を防止し、容易かつ迅速にホイールからタイヤを取外し、かつホイールにタイヤを装着することができるタイヤ着脱装置のビードプレス装置を提供することである。

本発明は、ホイールが搭載され、このホイールのホイールリムを着脱可能に保持して鉛直な回転軸線まわりに回転駆動するターンテーブルと、
前記ターンテーブル上で、ターンテーブルから離反する上昇方向およびターンテーブルに近接する下降方向に変位可能に設けられるとともに、ターンテーブルの回転軸線に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線に近接する前進方向および前記回転軸線から離反する後退方向に変位可能に設けられるビードプレスアームと、
前記ビードプレスアームの前記回転軸線寄りに配置される長手方向一端部に保持され、前記ターンテーブルにホイールとともに搭載されたタイヤのタイヤビードを押下した状態で回転自在に設けられるビードローラと、
前記ビードプレスアームの長手方向一端部に設けられ、前記回転軸線に垂直な水平軸線に沿って前記ビードローラを前記回転軸線に近接／離反する方向に移動させる移動手段とを含み、
前記ビードローラは、底面を前記ターンテーブルの回転軸線に臨ませた円錐台状の外周面を有し、前記ビードプレスアームの軸線および前記ターンテーブルの回転軸線を含む鉛直な仮想一平面上で、下方になるにつれて前記回転軸線から離反する方向に傾斜したローラ軸線まわりに回転自在に設けられ、
前記移動手段は、前記ビードローラがタイヤビードに達してから該タイヤビードを押し下げ始めると、前記回転軸線に垂直な水平軸線に沿って前記ビードローラを前記回転軸線に近接する方向に移動させることを特徴とするタイヤ着脱装置のビードプレス装置である。

本発明に従えば、ターンテーブルにはホイールが搭載され、このホイールのホイールリムが着脱可能な状態で保持され、略鉛直な回転軸線まわりに回転駆動される。またビードプレスアームは、前記ターンテーブル上で、このターンテーブルから離反する上昇方向およびターンテーブルに近接する下降方向に変位可能であるとともに、ターンテーブルの回転軸線に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線に近接する前進方向および前記回転軸線から離反する後退方向に変位可能である。

このようなビードプレスアームの長手方向一端部には、ビードプレスローラと、このビードプレスローラをターンテーブルの回転軸線に近接／離反する方向に移動させるローラ移動手段とが設けられる。

前記ビードローラは、ターンテーブルにホイールとともに搭載されたタイヤのタイヤビードを押下した状態で回転自在であるため、ターンテーブル上でホイールに装着されたタイヤが回転軸線まわりに回転駆動されると、タイヤの回転に追従してビードローラも回転する。この状態で、ビードプレスアームを下降させると、タイヤビードはビードローラによって押し下げられながら周方向へ回転し、剛性の高いタイやであっても、タイヤビードを大きな力で押圧して、タイヤビードをホイールリムから分離させることができる。

また、ビードプレスアームは、ターンテーブルの回転軸線に近接する方向および離反する方向に変位することができるため、タイヤビードの前記ビードローラによって押圧されるべき位置、たとえばタイヤビードのホイールリム近傍の位置の直上に、ビードローラが配置されるように前記ビードプレスアームを、ターンテーブルの回転軸線に近接または離反する方向に移動させて、前記ビードローラを正確に押圧位置に位置決めすることができる。

このようなビードプレスアームの長手方向一端部には、ローラ移動手段が設けられる。このローラ移動手段は、前記ビードローラを前記回転軸線に近接する方向および離反する方向に移動させることができる。したがって、ビードプレスアームによってビードローラをタイヤビードの前記押圧位置の直上に配置した状態で、ビードプレスアームを下降させると、ビードローラはタイヤビードに達し、タイヤビードを押し下げ始める。このとき、前記ローラ移動手段によってビードローラを前記回転軸線に近接する方向に移動させると、ビードローラの最も前記回転軸線寄りに配置された部分は、さらにホイールリムに近接した位置へ配置され、これによって押圧位置でタイヤビードを深く押し下げることができ、この押し下げ位置よりも回転方向上流側でホイールリムに密着しているタイヤビードを確実に分離することができる。

また本発明は、前記ビードローラは、底面を前記ターンテーブルの回転軸線に臨ませた円錐台状の外周面を有し、前記ビードプレスアームの軸線および前記ターンテーブルの回転軸線を含む鉛直な仮想一平面上で、下方になるにつれて前記回転軸線から離反する方向に傾斜したローラ軸線まわりに回転自在に設けられることを特徴とする。

本発明に従えば、ビードローラはその外周面が底面をターンテーブルの回転軸線に臨ませた円錐台状に形成される。またこのビードローラは、その軸線が、ビードプレスアームの軸線およびターンテーブルの回転軸線を含む仮想一平面上で、下方になるにつれて前記回転軸線から離反する方向に傾斜し、このローラ軸線まわりに回転自在に設けられる。

このように円錐台状のビードローラが傾斜して設けられるので、ビードローラの外周面をタイヤビードに対して大きな面積で接触させることができるとともに、タイヤビードのビードローラによる押圧位置において、ビードローラからタイヤビードに対して接線方向とは異なる方向に大きな摺動摩擦力が作用しない。これによって、タイヤビードをビードローラによって大きな力で押圧しても、タイヤビードにビードローラから局部的に大きな力が作用せず、また接線方向からずれた方向にビードローラがタイヤビードを摺接する摺動摩擦力が小さく、タイヤビードがビードローラによって損傷することが防がれる。

また、ビードローラの外周面が円錐台状であるので、ローラ移動手段によってビードローラをホイールリムに近接した位置でターンテーブルの回転軸線に近接する方向に移動させても、ビードローラがホイールリムに干渉することが防がれ、タイヤビードをホイールドロップ付近まで押し下げて、より確実にタイヤビードをホイールリムから分離することができる。

本発明によれば、ビードプレスアームをターンテーブルの回転軸線に近接／離反する方向に移動させて、ビードローラをタイヤビードの押圧位置に正確に位置決めし、ビードプレスアームを下降させることによって、前記タイヤビードがビードローラに押圧される。

また本発明によれば、外周面が円錐台状のビードローラが、ビードプレスアームの軸線およびターンテーブルの回転軸線を含む仮想一平面上において、下方になるにつれて前記回転軸線から離反する方向に傾斜したローラ軸線まわりに回転自在に設けられるので、ビードローラをタイヤビードに対して大きな面積で接触させ、タイヤビードへのビードローラの押圧位置で大きな摺動摩擦力が作用することが防がれ、タイヤビードの損傷が防がれる。
また、移動手段は、前記ビードローラがタイヤビードに達してから該タイヤビードを押し下げ始めると、前記回転軸線に垂直な水平軸線に沿って前記ビードローラを前記回転軸線に近接する方向に移動させるので、ビードローラがホイールリムに干渉することが防がれ、タイヤビードをホイールドロップ付近まで押し下げて、より確実にタイヤビードをホイールリムから分離することができる。

図１は本発明の実施の一形態のタイヤ着脱装置１を示す平面図であり、図２は図１の右方から見たタイヤ着脱装置１の右側面図であり、図３は図１の左方から見たタイヤ着脱装置１の左側面図であり、図４は図１の下方から見たタイヤ着脱装置１の背面図である。本実施の形態のタイヤ着脱装置１は、タイヤビード案内装置Ａと、ビードプレス装置Ｂと、マウントプレス装置Ｃとを含む。

まず、タイヤビード案内装置Ａの構成について説明する。タイヤビード案内装置Ａは、ホイール２が搭載され、このホイール２のホイールリム３を着脱可能に保持して鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに矢符Ｄ方向に回転駆動するターンテーブル４と、ターンテーブル４上で、ターンテーブル４から離反する上昇方向およびターンテーブル４に近接する下降方向に変位可能に設けられるとともに、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線Ｌ１に近接する前進方向および前記回転軸線Ｌ１から離反する後退方向に変位可能に設けられる伸縮アーム５と、伸縮アーム５の前記回転軸線Ｌ１寄りに配置される長手方向一端部に、この伸縮アーム５の軸線を含む仮想一平面に垂直な角変位軸線Ｌ２まわりに角変位自在に設けられる挿入具本体６を有し、この挿入具本体６の前記角変位軸線Ｌ２に関してターンテーブル４側に配置される一端部に、ホイールリム３とタイヤビード２６との間に挿入される挿入部７が設けられる挿入具８とを含む。

前記ターンテーブル４は、回転軸線Ｌ１と同軸に載置されたホイール２を着脱自在に保持するチャック手段５０を備える。このチャック手段５０は、回転軸線Ｌ１に関して軸対称に４つの係合爪５１を有し、各係合爪５１は図示しない複動空気圧シリンダによって相互に近接および離反する方向に変位駆動される。これらの係合爪５１は、載置されたホイール２の下側リムを半径方向外方から挟着し、ホイール２を回転軸線Ｌ１と同一軸線上に保持することができる。また、各係合爪５１を相互に離反する方向に変位させると、ホイール２の挟着状態が解除され、ホイール２をターンテーブル４上から取り外すことができる。

図５はタイヤビード案内装置Ａの側面図であり、図６はタイヤビード案内装置Ａの平面図であり、図７は図５の左側から見たタイヤビード案内装置Ａの正面図である。前記タイヤビード案内装置Ａはさらに、伸縮アーム５の長手方向一端部に設けられ、前記挿入具本体６の角変位軸線Ｌ２に関して前記一端部とは反対側の他端部を、前記回転軸線Ｌ１に関して半径方向外方側から支持するプランジャ９ａを有する挿入具駆動手段９と、前記ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に対して、挿入具本体６の一端部が近接しかつ挿入具本体６の他端部が離反する方向に、前記挿入具８をばね付勢するばね付勢手段１２と、伸縮アーム５を前進方向および後退方向に変位駆動する前後方向駆動手段１０と、伸縮アーム５を上昇方向および下降方向に変位駆動する上下方向駆動手段１１と、伸縮アーム５の前進方向および後退方向の変位を阻止する前後変位阻止手段１３（図示せず）とを含む。前記前後変位阻止手段は、たとえば前後方向駆動手段１０のピストンの両側の各圧力室に等圧力のエアを供給した状態を維持することによって実現されてもよい。

前記挿入具本体６は、鋼鉄またはステンレス鋼から成り、前記プランジャ９ａによって押圧される押圧部８ａと、押圧部８ａに屈曲して連なり、角変位軸線Ｌ２に関して反対側へ延び、前記挿入部７が複数のボルト１４によって着脱交換可能に取付けられる取付部８ｂと、取付部８ｂから前記プランジャ９ａによる押圧方向（図５の左方）とは反対側へ突出するばね受け部８ｃとを有する。

前記ばね付勢手段１２は、圧縮コイルばねによって実現され、前記ばね受け部８ｃと伸縮アーム５との間に介在され、挿入具本体６を、前述したように一端部が回転軸線Ｌ１に近接し、かつ他端部が回転軸線Ｌ１から離反する方向にばね付勢する。

図８は挿入具駆動手段９による挿入具８の動作を示す側面図であり、図８（１）はプランジャ９ａを伸長させて挿入部７を回転軸線Ｌ１から離反する方向に後退させた状態を示し、図８（２）はプランジャ９ａを縮退させて挿入部７を回転軸線Ｌ１に近接する方向に前進させた状態を示す。前記挿入具駆動手段９は、複動空気圧シリンダによって実現され、前記プランジャ９ａを伸長／縮退させ、前記挿入具８を角変位軸線Ｌ２まわりに前記回転軸線Ｌ１に対して一端部が離反し、かつ他端部が近接する方向に角変位させることができる。

前記挿入部７は、挿入具本体６から離反するにつれて先細状に形成される基部１６と、基部１６に連なり、前記回転軸線Ｌ１から離反する方向に延びる第１部分１７と、第１部分１７に連なり、前記角変位軸線Ｌ２から離反する方向に延びる第２部分１８とを有し、合成樹脂から成る。

次に、ビードプレス装置Ｂの構成について説明する。再び図１〜図３を参照して、ビードプレス装置Ｂは、ターンテーブル４上で、ターンテーブル４から離反する上昇方向およびターンテーブル４に近接する下降方向に変位可能に設けられるとともに、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線Ｌ１に近接する前進方向Ｅ１および前記回転軸線Ｌ１から離反する後退方向Ｅ２に変位可能に設けられるビードプレスアーム２０と、ビードプレスアーム２０の前記回転軸線Ｌ１寄りに配置される長手方向一端部に保持され、前記ターンテーブル４に搭載されたタイヤＴのタイヤビード２６を押下した状態で回転自在に設けられるビードローラ２１と、ビードプレスアーム２０の長手方向一端部に設けられ、前記ビードローラ２１を前記回転軸線Ｌ１に近接／離反する方向Ｅ１，Ｅ２に移動させるローラ移動手段２２とを含む。

前記ビードローラ２１は、円錐台状の外周面を有し、ビードプレスアーム２０の軸線Ｌ４および前記ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１を含む鉛直な仮想一平面上で、底面を前記回転軸線に臨ませて、下方になるにつれて前記回転軸線Ｌ１から離反する方向に傾斜したローラ軸線Ｌ３まわりに回転自在に設けられる。

次に、マウントプレス装置Ｃの構成について説明する。マウントプレス装置Ｃは、前記ターンテーブル４に隣接して設けられ、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に平行な移動経路に沿って昇降移動する昇降体３０を有する第１昇降手段３１と、第１昇降手段３１の昇降体３０に、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に平行な揺動軸線Ｌ１０まわりに回転自在に連結される揺動アーム３２と、揺動アーム３２に、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に平行な第１軸線Ｌ１１まわりに回転自在に連結される第１アーム３３と、揺動アーム３２に前記第１アーム３３よりも上方で第１軸線Ｌ１１まわりに回転自在に連結される第２アーム３４と、第１アーム３３に、この第１アーム３３に沿って移動可能に設けられる第１押圧具３５と、第２アーム３４に保持される第２押圧具３６と、第２アーム３４に、この第２アーム３４に沿って移動可能に設けられ、第２押圧具３６を昇降駆動する第２昇降手段３７とを含む。

前記第１および第２押圧具３５，３６は、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１を含む仮想一平面上で前記回転軸線Ｌ１に交差する軸線まわりに回転自在に設けられる直円柱状のローラによって実現される。また、第１および第２昇降手段３１，３７は、複動空気圧シリンダによって実現される。本発明の実施の他の形態では、第１および第２押圧具３５，３６の少なくともいずれか一方は、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に垂直な仮想一平面に沿ってほぼ平坦なタイヤ押圧面を有する板状の押圧部材から成ってもよい。

本実施の形態によれば、ターンテーブル４にはホイール２が搭載され、このホイール２のホイールリム３が着脱可能な状態で保持され、略鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転駆動される。また、伸縮アーム５は、前記ターンテーブル４上で、このターンテーブル４から離反する上昇方向およびターンテーブル４に近接する下降方向に変位可能であるとともに、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線Ｌ１に近接する前進方向および前記回転軸線Ｌ１から離反する後退方向に変位可能である。

図９はタイヤビード２６を挿入部７によってホイールリム３から離脱する手順を説明するための断面図であり、図９（１）はタイヤビード２６を挿入部７によって押下した状態を示し、図９（２）はタイヤビード２６が挿入部７に係合した状態を示し、図９（３）はタイヤビード２６をホイールリム３上へ離脱させた状態を示す。挿入具本体６に挿入部７が取付けられた状態において、ホイール２からタイヤを取り外す場合には、図９（１）に示すように、前記挿入部７がターンテーブル４上に搭載されたタイヤのタイヤビード２６のホイールリム３近傍に到達するように、前記伸縮アーム５を前進方向および後退方向に調整しながら下降させて位置決めし、挿入部７がタイヤビード２６に接触した状態から伸縮アーム５をさらに下降させると、タイヤビード２６は挿入部７によって押圧されて押し下げられ、ホイールリム３から離反する。

この状態で、プランジャ９ａを縮退させることによって、図９（２）に示すように、挿入具本体６がばね付勢手段１２のばね力によって、他端部が前記回転軸線Ｌ１から離反し、かつ一端部が近接する方向に角変位して、挿入部７はホイールリム３に近接する方向に変位し、さらに伸縮アーム５を徐々に下降させるにつれて、ホイールリム３のセンタードロップ部に近接した位置で挿入部７にタイヤビード２６を係合する。これによって、タイヤＴが偏平タイヤでかつ金属製ワイヤによって補強された剛性の高いタイヤであっても、挿入部７をホイールリム３に充分に近接させた状態でタイヤビード２６とホイールリム３との間に挿入することができ、したがってタイヤビード２６を挿入部７によって大きな押圧力で押圧することなしに円滑に挿入することができ、タイヤビード２６を挿入部７の挿入時に損傷することが防がれる。

このようにして挿入部７をできるだけホイールリム３の外周面に近づけた位置でタイヤビード２６との間に挿入することができるので、タイヤビード２６がむやみに大きな力で押圧されず、挿入部７との接触による擦過傷または擦過痕などが生じず、タイヤの損傷を従来に比べて格段に少なくすることができる。

また、タイヤビード２６をホイールリム３から離脱させるに際して、タイヤビード２６に挿入具８から大きな力が作用しないので、タイヤビード２６とホイールリム３との間への挿入部７の挿入を円滑に行うことができ、これによってタイヤ交換作業の容易化および迅速化を図ることができる。

さらに、挿入部７は、図９（３）に示すように、基部１６と第１部分１７と第２部分１８と有する。前記基部１６は、挿入具本体６から離反するにつれて先細状に形成されるので、挿入部７がタイヤビード２６とホイールリム３との間に挿入される際、周囲の部材との干渉を少なくし、挿入部７位を作業者が外部から容易に視認することができる。このような基部１６には、第１部分１７が連なり、この第１部分１７には第２部分１８が連なって形成される。第１部分１７は、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１から離反する方向に延び、第２部分１８は挿入具本体６の角変位軸線Ｌ２から離反する方向に延びる。したがって、挿入部７の先端部は、前記角変位軸線Ｌ２に垂直な断面が大略的にＳ字状に形成される。

このような挿入具８には挿入部７が設けられるので、挿入部７をタイヤビード２６とホイールリム３との間に挿入するに際して、まず第２部分１８をタイヤビード２６とホイールリム３との間の挿入し、第１部分１７がホイールリム３の近傍まで下降させ、この状態で基部１６がホイールリム３に近接するように伸縮アーム５を前進方向および後退方向に変位させて調整した後、挿入具駆動手段９のプランジャ９ａを退避させて、第２部分１８をタイヤビード２６に臨むように傾斜させ、伸縮アーム５を下降させると、タイヤビード２６が第２部分１８を越えて、第１部分１７と基部１６とによって形成される略Ｌ字状の段差部分に嵌合し、この状態で伸縮アーム５を上昇させることによって、剛性の高いタイヤであっても、前記従来の技術のようにタイヤレバーを用いずに、１人の作業者によって短時間でタイヤビード２６をホイールリム３上へ引き上げて、タイヤをホイール２から離脱させることができる。

さらに、前記伸縮アーム５は前後方向駆動手段１０によって前進方向および後退方向に変位駆動され、上下方向駆動手段１１によって上昇方向および下降方向に変位駆動され、前後方向駆動手段１０によって前進方向および後退方向の変位が阻止される。

前後方向駆動手段１０によって伸縮アーム５が前後方向および上下方向に変位駆動されるので、挿入具８の挿入部７がターンテーブル４上のホイールリム３とタイヤビード２６との間の直上付近に配置されるように、前記伸縮アーム５を前進方向および後退方向に変位させて、挿入部７を位置決めすることができる。

また、上下方向駆動手段１１によって伸縮アーム５が上昇方向および下降方向に変位駆動されるので、挿入部７がターンテーブル４上のタイヤおよびホイール２よりも上方の上昇位置と、ホイールリム３とタイヤビード２６との間に挿入された下降位置とにわたって配置されるように、前記伸縮アーム５を昇降変位させることができる。

このように前後方向駆動手段１０および上下方向駆動手段１１によって伸縮アーム５の前進方向および後退方向ならびに上昇方向および下降方向に変位させることができるので、作業者が直接手作業で伸縮アーム５に設けられる挿入具８を移動させる必要がなく、挿入具８をホイールリム３およびタイヤビード２６間の挿入位置から任意の位置へ移動させ、あるいは任意の位置から前記挿入位置へ移動させて、作業者のタイヤ着脱作業に伴う作業負担を低減し、タイヤ着脱作業に要する作業時間を短縮することができる。

また、前後変位阻止手段１３が設けられることによって、伸縮アーム５を前後方向駆動手段１０によって、前進方向および後退方向の任意の位置へ配置して、その変位を阻止することができる。したがって、挿入部７を、ホイールリム３とタイヤビード２６との間に挿入した状態で、伸縮アーム５の前進方向および後退方向の変位を阻止し、挿入具駆動手段９のプランジャ９ａを伸長させても、伸縮アーム５がタイヤビード２６から挿入具８が受けた反力によって後退方向へ変位することが阻止され、剛性の高いタイヤであっても、タイヤビード２６をホイールリム３から確実に離脱させることができる。

さらに、ばね付勢手段１２によって挿入具８がばね付勢されるので、タイヤビード２６とホイールリム３との間に挿入部７を挿入した後、伸縮アーム５を上昇させてタイヤビード２６をホイールリム３上へ離脱させる際に、挿入部７をホイールリム３に接触させた状態で伸縮アーム５を上昇させても、挿入具本体６の一端部がターンテーブル４の回転軸線Ｌ１から離反し、かつ他端部がターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に近接する方向に、前記ばね付勢手段１２のばね力に抗して角変位することができ、挿入部７がホイールリム３に大きな力で接触して、ホイールリム３を損傷してしまうことが防がれる。

さらに、挿入具８がばね付勢手段１２によってばね付勢されるので、伸縮アーム５を前記挿入部７がホイールリム３に常に接触する位置で伸長させた状態で伸縮アーム５を下降させ、または上昇させても、前述のように、挿入部７はホイールリム３に沿ってターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に近接または離反することができ、挿入部７の上昇および下降を高速化することができる。

図１０はビードプレス装置Ｂの動作を説明するための簡素化した断面図であり、図１０（１）はタイヤビード２６の直上にビードローラ２１が配置された状態を示し、図１０（２）はビードローラ２１によってタイヤビード２６が押し下げられた状態を示す。前記ビードローラ２１は、図１０（１）に示すように、ターンテーブル４にホイール２とともに搭載されたタイヤＴのタイヤビード２６の直上にホイールリム３に近接して配置され、この押圧位置でタイヤビード２６を押下した状態でローラ軸線Ｌ３まわりに回転自在であるため、ターンテーブル４上でホイール２に装着されたタイヤＴが回転軸線Ｌ１まわりに回転駆動されると、タイヤＴの回転に追従してビードローラ２１もローラ軸線Ｌ３まわりに回転する。この状態で、ビードプレスアーム２０を図１０（２）に示すように下降させると、タイヤビード２６はビードローラ２１によって押し下げられながら周方向へ回転し、剛性の高いタイヤＴであっても、タイヤビード２６を大きな力で押圧して、タイヤビード２６をホイールリム３からインナードロップ６ｂまで押し込んで確実に分離することができる。

また、ビードプレスアーム２０は、ターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に近接する方向Ｅ１および離反する方向Ｅ２に変位することができるため、タイヤビード２６の前記ビードローラ２１によって押圧されるべき位置、たとえばタイヤビード２６のホイールリム３近傍の位置の直上にビードローラ２１が配置されるように、前記ビードプレスアーム２０をターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に近接または離反する方向Ｅ１，Ｅ２に移動させて、前記ビードローラ２１を正確に押圧位置に位置決めすることができる。

さらに、前記ビードプレスアーム２０の長手方向一端部に設けられるローラ移動手段２２は、前記ビードローラ２１を前記回転軸線Ｌ１に近接する方向Ｅ１および離反する方向Ｅ２に移動させることができる。したがって、ビードプレスアーム２０によってビードローラ２１をタイヤビード２６の前記押圧位置の直上に配置した状態で、ビードプレスアーム２０を下降させると、ビードローラ２１は図１０（１）のようにタイヤビード２６に達し、タイヤビード２６を押し下げ始める。このとき、前記ローラ移動手段２２によってビードローラ２１を前記回転軸線Ｌ１に近接する方向Ｅ１に移動させると、ビードローラ２１の最も前記回転軸線Ｌ１寄りに配置された部分２１ａは、さらにホイールリム３に近接した位置へ配置され、これによって押圧位置でタイヤビード２６を深く押し下げることができ、この押し下げ位置よりも回転方向Ｄ上流側でホイールリム３に密着しているタイヤビード２６を確実に分離することができる。

さらに、前記ビードローラ２１はその外周面が底面をターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に臨ませた円錐台状に形成される。またこのビードローラ２１は、その軸線Ｌ３が、ビードプレスアーム２０の軸線Ｌ４およびターンテーブル４の回転軸線Ｌ１を含む仮想一平面上で、下方になるにつれて前記回転軸線Ｌ１から離反する方向に傾斜し、このローラ軸線Ｌ４まわりに回転自在に設けられる。

このように円錐台状のビードローラ２１が傾斜して設けられるので、ビードローラ２１の外周面をタイヤビード２６に対して大きな面積で接触させることができるとともに、タイヤビード２６のビードローラ２１による押圧位置において、ビードローラ２１からタイヤビード２６に対して接線方向とは異なる方向に大きな摺動摩擦力が作用しない。これによって、タイヤビード２６をビードローラ２１によって大きな力で押圧しても、タイヤビード２６にビードローラ２１から局部的に大きな力が作用せず、また接線方向からずれた方向にビードローラ２１がタイヤビード２６を摺接する摺動摩擦力が小さく、タイヤビード２６がビードローラ２１によって損傷することが防がれる。

さらにまた、ビードローラ６の外周面が円錐台状であるので、ローラ移動手段２２によってビードローラ２１をホイールリム３に近接した位置でターンテーブル４の回転軸線Ｌ１に近接する方向Ｅ１に移動させても、ビードローラ２１がホイールリム３に干渉することが防がれ、タイヤビード２６をホイールドロップ付近まで押し下げて、より確実にタイヤビード２６をホイールリム３から分離することができる。

図１１は図１０の右側から見たマウントプレス装置Ｃの側面図であり、図１２はマウントプレス装置Ｃの平面図であり、図１３は第２昇降手段３７による第２押圧具３６の昇降動作を示す図であり、図１３（１）は第２押圧具３６が上昇位置に配置された状態を示し、図１３（２）は第２押圧具３６が下降位置に配置された状態を示す。前述したように、マウントプレス装置Ｃは、第１および第２押圧具３５，３６を有し、各押圧具３５，３６の少なくともいずれか一方である第２押圧具３６は第２昇降手段３７によって、図１３（１）に示すように、ターンテーブル４に上載されたタイヤＴおよびホイール２よりも上方の上昇位置と、図１３（２）に示すように、ターンテーブル４に上載されたタイヤビード２６を押し下げた下降位置とにわたって昇降変位する。

タイヤＴの上ビード６をホイールリム３に装着する場合には、タイヤビード案内装置Ａの伸縮アーム５の軸線を０°としたとき、ターンテーブル４の回転方向Ｄの下流側に９０°の位置で、第２押圧具３６を図１３（１）の上昇位置から図１３（２）の下降位置へ下降させて、タイヤビード２６をホイールドロップまで押え込む。

次に、第２アーム３４が前記タイヤビード案内装置Ａの伸縮アーム５よりも回転方向Ｄ下流側へ１８０°の位置に来るまでターンテーブル４を回転させると、伸縮アーム５から回転方向Ｄに９０°下流の位置近くでは、タイヤビード２６がホイールドロップまで押し下がらず、ホイールリム３の表面部まで浮き上がってくるので、さらに第２押圧具３６を用いてタイヤ回転方向９０°下流付近のタイヤビード２６を押さえ、そのままターンテーブル４を間欠的に回転させることによって、剛性の高いタイヤＴであっても、上ビードをホイールリム３に容易に嵌め込むことができる。

本発明の実施の一形態のタイヤ着脱装置１を示す平面図である。 図１の右方から見たタイヤ着脱装置１の右側面図である。 図１の左方から見たタイヤ着脱装置１の左側面図である。 図１の下方から見たタイヤ着脱装置１の背面図である。 タイヤビード案内装置Ａの側面図である。 タイヤビード案内装置Ａの平面図である。 図５の左側から見たタイヤビード案内装置Ａの正面図である。 挿入具駆動手段９による挿入具８の動作を示す側面図である。 タイヤビード２６を挿入部７によってホイールリム３から離脱する手順を説明するための断面図である。 ビードプレス装置Ｂの動作を説明するための簡素化した断面図であり、図１０（１）はタイヤビード２６の直上にビードローラ２１が配置された状態を示し、図１０（２）はビードローラ２１によってタイヤビード２６が押し下げられた状態を示す。 図１０の右側から見たマウントプレス装置Ｃの側面図である。 マウントプレス装置Ｃの平面図である。 第２昇降手段３７による第２押圧具３６の昇降動作を示す図であり、図１３（１）は第２押圧具３６が上昇位置に配置された状態を示し、図１３（２）は第２押圧具３６が下降位置に配置された状態を示す。

符号の説明

１ タイヤ着脱装置
２ ホイール
３ ホイールリム
４ ターンテーブル
５ 伸縮アーム
６ 挿入具本体
６ｂ インナードロップ
７ 挿入部
８ 挿入具
８ａ 押圧部
８ｂ 取付部
８ｃ 部
９ 挿入具駆動手段
９ａ プランジャ
１０ 前後方向駆動手段
１１ 上下方向駆動手段
１２ ばね付勢手段
１３ 前後変位阻止手段
１４ ボルト
１６ 基部
１７ 第１部分
１８ 第２部分
２０ ビードプレスアーム
２１ ビードローラ
２１ａ 部分
２２ ローラ移動手段
２６ タイヤビード
３０ 昇降体
３１ 第２昇降手段
３１ 第１昇降手段
３２ 揺動アーム
３３ 第１アーム
３４ 第２アーム
３５ 第１押圧具
３６ 第２押圧具
３７ 第２昇降手段
５０ チャック手段
５１ 係合爪
Ａ タイヤビード案内装置
Ｂ ビードプレス装置
Ｃ マウントプレス装置
Ｄ 回転方向
Ｅ１ 前進方向
Ｅ２ 後退方向
Ｌ１ 回転軸線
Ｌ２ 角変位軸線
Ｌ３，Ｌ４ ローラ軸線
Ｌ１０ 揺動軸線
Ｌ１１ 第１軸線
Ｔ タイヤ

Claims (1)

1. ホイールが搭載され、このホイールのホイールリムを着脱可能に保持して鉛直な回転軸線まわりに回転駆動するターンテーブルと、
   前記ターンテーブル上で、ターンテーブルから離反する上昇方向およびターンテーブルに近接する下降方向に変位可能に設けられるとともに、ターンテーブルの回転軸線に直交する水平軸線に沿って、前記回転軸線に近接する前進方向および前記回転軸線から離反する後退方向に変位可能に設けられるビードプレスアームと、
   前記ビードプレスアームの前記回転軸線寄りに配置される長手方向一端部に保持され、前記ターンテーブルにホイールとともに搭載されたタイヤのタイヤビードを押下した状態で回転自在に設けられるビードローラと、
   前記ビードプレスアームの長手方向一端部に設けられ、前記回転軸線に垂直な水平軸線に沿って前記ビードローラを前記回転軸線に近接／離反する方向に移動させる移動手段とを含み、
   前記ビードローラは、底面を前記ターンテーブルの回転軸線に臨ませた円錐台状の外周面を有し、前記ビードプレスアームの軸線および前記ターンテーブルの回転軸線を含む鉛直な仮想一平面上で、下方になるにつれて前記回転軸線から離反する方向に傾斜したローラ軸線まわりに回転自在に設けられ、
   前記移動手段は、前記ビードローラがタイヤビードに達してから該タイヤビードを押し下げ始めると、前記回転軸線に垂直な水平軸線に沿って前記ビードローラを前記回転軸線に近接する方向に移動させることを特徴とするタイヤ着脱装置のビードプレス装置。

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